Розроблено нову експрес-методику старіння конструкційних матеріалів у газоподібному водні. Вона базується на пришвидшенні під впливом водню дифузійних процесів, що зумовлює структурну деградацію металу, і полягає у термоциклуванні матеріалу у водні. Діапазон термозмін вибрано на основі інформації про умови експлуатації паропроводів теплових електростанцій. Структурні зміни в металі після лабораторного старіння впродовж 40 год подібні до тих, що спостерігаються після 140-190 тис. год експлуатації. Для кількісної оцінки рівня деградації металу використано параметри росту втомної тріщини. Експериментально показано, що ефективні порогові показники втоми можуть бути корисними для аналізу поточного стану металу, а метод старіння - для визначення залишкового ресурсу.

Розглянуто процеси двохелектронного захоплення в межах асимптотичного підходу. Перерізи одно- та двохелектронних процесів захоплення в парціальні стани обчислено методом сильного зв'язку каналів. Розглянуто різні механізми двохелектронного захоплення (прямий та постадійний), проаналізовано їх відносний внесок у повний переріз процесу.

Чисельне моделювання і другий закон термодинаміки застосовано з метою мінімізації процесів необоротності в ребристих теплообмінниках. Описано простий метод розрахунку таких теплообмінників і передбачення меж надійності. Показано також корисність такого підходу для оцінки ефективності теплообмінників при проектуванні.

Розглянуто типи неперервного випромінювання, що виникають від поверхні металів і вторинно емітованих частинок під час іонного бомбардування. Наведено деякі експериментальні результати досліджень широких молекулярних смуг, випромінювання поверхневих плазмонів. Проаналізовано механізми процесів збудження, які ведуть до емісії неперервного випромінювання.

З використанням універсального методу графів описано новий спосіб отримання формул для швидкості росту втомної тріщини в ізотропному тілі. Ці формули виведено раніше за допомогою енергетичного методу на базі першого закону термодинаміки, де швидкість зміни енергії пов'язана зі зміною поверхні тріщини під циклічним навантаженням.

Проведено розрахунок складних процесів масопереносу, а саме, дифузійно-зміненого потоку сильнов'язкої рідини в перехідних процесах. Паралельні алгоритми широко використано на основних етапах розрахунків (складання матриць, лінійна розв'язуюча програма). Ефективне розподілене виконання зазначених алгоритмів забезпечує удосконалена система керування задачами з подвійним зворотнім зв'язком. Перший контур зворотнього зв'язку організований поза програмою і охоплює систему діагностики мереж з механізмами розподілення задач та міграції. Другий контур зворотнього зв'язку сильно впливає на чисельний алгоритм і динамічно корегує подрібнення сітки на кожному кроці ітерації. У стратегіях розподілу задач використано прогнозування стохастичної ефективності.

Досліджено проблеми формування в Україні інформаційного суспільства та залучення нашої держави до загальносвітових процесів побудови глобального інформаційного простору. Викладено основні теоретичні та прикладні питання теми: загальні та конкретні визначення, історію виникнення та розвитку ідей, поточні та стратегічні завдання, досягнення та перешкоди на шляху інформатизації та входження до нової - цифрової - доби людської цивілізації. Визначено соціально-психологічні аспекти формування інформаційного суспільства.

Методом зворотного крутильного маятника виміряно внутрішнє тертя зразків заліза різної чистоти та сталі, підданих наступним поверхневим обробкам: механічному шліфуванню, наводненню та покриттю мастилом. Для всіх оброблених зразків у температурному режимі 100 - 400 К виявлено складний спектр внутрішнього тертя. Природу релаксаційних процесів у приповерхневому шарі оброблених зразків визначено, порівнюючи параметри отриманих піків внутрішнього тертя деформованого та наводненого заліза і сталі. Взаємодія атомів проникнення з рухомими дислокаціями та рух сходинок на гвинтових дислокаціях є можливою причиною утворення піків внутрішнього тертя в зразках, покритих мастилом.

Вивчено вплив алотропного ГЩП - ГЦК- та мартенситного ГЦК - ГЩП-перетворення на магнітну сприйнятливість, спектри пружної та магнітної релаксації монокристалічних зразків кобальту циліндричної форми з головною віссю вздовж [0001]. Встановлено, що для заданої геометрії за температур, нижчих та 513 К, початкова магнітна сприйнятливість практично не залежить від поля аж до значення 1,5 кА/м. Спектр магнітної післядії містить три піки, які спостережено за температур 450, 520 та 560 К. Пік магнітної післядії за 560 К супроводжується широким піком внутрішнього тертя з максимумом за 550 К. Походження процесів релаксації пояснено рухом дислокацій та утворенням дефектів пакування.

Перехідні молекули відіграють ключову роль у хімії різноманітних процесів, зокрема, в аерономії, промисловому отриманні плазми та біологічних системах. Однак, оскільки перехідні сполуки важко отримати і зберігати за експериментальних лабораторних умов, відомо про незначну кількість експериментів із взаємодії електронів з такими сполуками. Подано огляд останніх досягнень в одержанні таких сполук і описано деякі останні експерименти стосовно їх спектроскопії та вивчення їх взаємодії з електронами.

Розглянуто процес нагрівання струмами високої частоти металу в рідині, яка активно взаємодіє з поверхнею нагріву. Встановлено можливість реалізації нових технологічних процесів одержання заданих властивостей поверхонь металів. Із застосуванням методології системного аналізу одержано співвідношення, що дає змогу оцінити швидкість зростання температур у різних точках тіла заданої форми й умови високоінтенсивного нагріву струмами високої частоти.

В рамках теорії незворотних процесів запропоновано метод розрахунку та отримано оцінки коефіцієнтів взаємної дифузії (КВД) в бінарних та потрійних ОЦК-сплавах легких актинідів (Th, U, Pu, Np) з цирконієм. Результати розрахунків співставлено з літературними даними. Приведено результати власного експериментального дослідження процесів взаємної дифузії в системі Zr - Np. Встановлено, що присутність в структурі зразків навіть незначних слідів вторинних фаз може призводити до суттєво занижених значень експериментальних КВД. Виходячи з результатів роботи показано принципову можливість розрахунку характеристик взаємної дифузії в системах легких актинідів з цирконієм без проведення тривалих та дорогих експериментів.

Запропоновано метод дослідження кінетичних властивостей локалізованих збуджень (солітонів, бризерів і фононів) у моделі синус - Гордона. Розглянуто двочастинкові зіткнення і побудовано вирази для ймовірностей відповідних процесів. Показано, що ці вирази для ймовірностей є сумою двох доданків, що описують перенормування швидкості збудження і перемішування станів збудження. Сформульовано новий принцип детальної рівноваги, який дає можливість побудувати інтеграли зіткнень та вивести кінетичні рівняння. Доведено, що зростання ентропії в системі локалізованих збуджень можливе тільки у випадку неоднорідного розподілу збуджень у просторі координат і/або фаз. З використанням стандартного підходу виведено транспортні рівняння для щільностей, температур і середніх швидкостей солітонів та бризерів. Це означає наявність інших кінетичних коефіцієнтів, крім коефіцієнта дифузії. Для прикладу розраховано коефіцієнти дифузії для солітонів і бризерів у координатному і фазовому просторах. Показано, що коефіцієнт дифузії бризерів у координатному просторі набагато більший, ніж у просторі фаз.

Розглянуто клас стохастичних процесів із напівмарковськими перемиканнями (або в напівмарковському середовищі). Доведено теореми типу принципу усереднення та дифузної апроксимації у випадку асимптотичного ергодичного середовища. Досліджено збіжність до розв'язку диференціального рівняння з марковським перемиканням або до дифузного процесу в марковському середовищі для випадку асимптотично збільшеного середовища. Розглянуто застосування до аналізу марковських та напівмарковських систем організації черг за умов інтенсивного трафіка.

Запропоновано самоузгоджену математичну модель магнетрона з вторинно-емісійним катодом, що працює на просторовій гармоніці. Модель призначено для дослідження перехідних і стаціонарних процесів. Описано характерні особливості моделювання ефектів просторового заряду, вторинної емісії, нелінійної взаємодії електронів з хвилею. Наведено зразки результатів моделювання, які ілюструють особливості роботи магнетронів на просторовій гармоніці у порівнянні зі звичайними. Описано мультистабільні стани магнетрона та запропоновано механізм їх утворення.

Вивчено особливості процесів дифузії й масопереносу в мінеральній компоненті таких біомінералів, як кістки та емаль зубів. Описано властивості вказаних біомінералів, які найбільш істотно впливають на розглянуті процеси. Показано, що біомінерали являють собою мінерально-органічні наноасоційовані системи, які мають ряд особливих властивостей. Одна із особливостей біомінералів-нанорозмірний п'єзоелектричний ефект, що характерний для частинок з розмірами порядку нанометрів. Введено моделі, які дозволяють описувати процеси дифузії в біомінералах за допомогою підходів фізики твердого тіла. Описано механізм утрати кальцію кістками й емаллю зубів під час космічних польотів.

Явище електрохемілюмінесценції (ЕХЛ) успішно використовується в електрохемілюмінесцентних випромінювальних приладах для фізико-хімічного аналізу в задачах екології, хімії, біології, медицини та імунного аналізу. Кванти ЕХЛ є продуктами утворення електронно-збуджених часток у процесі гомогенних хімічних реакцій переносу електрона. Кінетика та механізми цих реакцій залежать від складу ЕХЛ-композиції, електроліту та розчинників, конфігурації ЕХЛ-комірки (об'ємна або тонкошарова), а також від прикладеного потенціалу (імпульсний або струм/напруга) тощо. Наведено математичне та числове моделювання для розв'язання задачі масоперенесення в тонкошарових безелектролітних комірках.

Явление электрохемилюминесценции (ЭХЛ) представляет собой излучение света, которое возникает в процессе электролиза сложных органических соединений и успешно применяется в ЭХЛ-излучательных устройствах. ЭХЛ применяется при физико-химическом анализе в задачах экологии, химии, биологии, медицины, в иммунном анализе. Кванты ЭХЛ являются продуктами образования электронно-возбужденных частиц в результате гомогенных химических реакций переноса электрона. Кинетика и механизм этих реакций зависят не только от состава ЭХЛ-композиции, элекролита и растворителей, но и в значительной степени от конфигурации ЭХЛ-ячейки (объемная или тонкослойная), а также от приложенного потенциала (импульсный или ток/напряжение) и т.п. Представлено математическое и численное моделирование для решения задачи переноса заряда в тонкослойных безэлектролитных ячейках.

The electrogenerated chemiluminescence (ECL) is a light-emitting phenomenon that arises during electrolysis of many organic compounds solutions and it has successful utilisation in the ECL emitting devices. On the other hand the ECL has applications in the physical and chemical analysis in ecology, chemistry, biology, medicine, immunoassays. ECL quanta are emitted by electronically excited molecules of pointed compounds products of homogeneous solution chemical electron-transfer reactions. Those reactions kinetic and mechanism depend strongly not only over ECL composition nature, electrolyte and solvents, but in great extent over ECL cell (volumetric or thin-layer) configuration, electrolysis mode (pulsed or direct current/voltage) etc. The mathematical modeling and digital simulation to solve a mass-transfer problems in thin-layer electrolyte-free cells are presented.

Із використанням експериментальної установки, створеної в Інституті проблем механіки Російської академії наук, виміряно кут розсіювання й енергію швидких частинок. Виміряно також диференціальні перерізи та спектри енергетичних втрат для пружних і непружних процесів. Запропоновано процедуру знаходження потенціалу взаємодії з цих диференціальних перерізів.

Наведено результати розробки системи контролю оптимального нагріву печей неперервної дії. Запропоновано концепцію та описано систему оптимізації. Особливу увагу приділено числовому моделюванню термомеханічних процесів у внутрішньому просторі печі, а також засобам вимірювання в печах неперервної дії.

На підставі механічних процесів, кінетики сушіння та характеристик теплообміну запропоновано метод розробки багатоступінчастої гвинтової сушарки, який перевірено шляхом порівняння з експериментальним сушінням свинячого гною.