Висвітлено проблеми механіки руйнування матеріалів і діагностику довговічності елементів конструкцій. Викладено сучасні аспекти розвитку трибології. Встановлено критерії прискореного визначення об'ємної пошкодженості композитів методом акустичної емісії. Досліджено механізм руйнування конструкційних матеріалів під впливом в'язких агресивних середовищ. Наведено молекулярний підхід до континуального опису насичених рідиною пористих середовищ. Запропоновано спрощений розрахунок на міцність пружних тіл з плоскими тріщинами. Розглянуто використання магнітних порошків для демпфірування механічних коливань. Проаналізовано вплив динамічного навантаження на точність кранових ваг. Висвітлено результати розрахунку рамних конструкцій транспортних засобів методом скінченних елементів. Визначено кінематичні параметри й алгоритми оптимального керування освітлювальними установками двовісного типу. Розглянуто побудовану усереднену систему для стандартної стохастичної системи з швидкозмінною фазою, а також розроблено режими гартування скляних елементів машин і конструкцій. Викладено теоретичні засади розроблення несучих і тягових канатних систем. Обгрунтовано та досліджено спосіб зменшення енергоємності виробництва борошна на борошномельних підприємствах. Надано оцінку дефектам металу труб магістральних газопроводів. Зазначено, що зменшення енергоспоживання під час перероблення надвисокомолекулярного поліетилену досягнуто шляхом регулювання трибологічних і реологічних властивостей.

Проаналізовано пошкодження силових агрегатів, які використовують рідкий водень, в результаті зворотньої водневої крихкості металів. Розглянуто існуючі методи захисту різних конструктивних елементів від водневого окрихчення, їх недоліки та переваги. Описано суть методу захисту важкодоступних внутрішніх порожнин силових агрегатів від водневого окрихчення шляхом введення активних газоподібних домішок у робочий об'єм. Розглянуто механізм дії домішок, фізичні та хімічні принципи їх вибору. На прикладі нержавіючої сталі та жароміцного сплаву показано позитивний вплив активних домішок у газоподібному водні при тиску 35 МПа. Вказаний спосіб дозволить у деяких випадках застосовувати в енергоустановках нове екологічно чисте паливо - водень без суттєвої переробки виробу і реорганізації робочого процесу.

Істотно поліпшено експериментальну методику, вперше запропоновану Ю. С. Ведулою, для вивчення розподілів адсорбату при вивченні поверхневої дифузії. В основу методики покладено вимірювання локальних значень контактної різниці потенціалів діодним методом (реєструються вольт-амперні характеристики в режимі затримуючого потенціалу). Поверхня зондується вузьким пучком термоелектронів з енергією біля 1 еВ, що практично виключає ефекти руйнування електронами. Електронний промінь сканує поверхню в результаті програмованої зміни напрямку магнітного поля. Автоматизована система забезпечує дискретність кроку сканування 0,13 мкм і просторову роздільну здатність близько 1 мкм. Контактна різниця потенціалів реєструється з чутливістю близько 0,0001 еВ , що дозволяє визначати покриття адсорбату з точністю 0,001 - 0,01 моношару.

Обговорено двопараметричний параметр руйнування - межу тріщиностійкості. Концепція межі тріщиностійкості дозволяє оцінити матеріал і розрахувати деталі машин та тріщиностійкість під час крихкого, перехідного та в'язкого руйнування, зберігаючи в розрахункових співвідношеннях коефіцієнти інтенсивності напружень, але ускладнюючи при цьому відповідну характеристику матеріалу.

Запропоновано аналітичний, числовий та експериментальний аналізи поля напружень попереду гострого вирізу, щоб знайти критерій руйнування для прогнозу початку поширення тріщини від вирізу. Переглянуто підхід Уільямса до аналізу загальної структури поля напруження. Методом скінченних елементів обчислено коефіцієнти інтенсивності напружень. Каустичним методом отримано нові рівняння для розрахунку напружень попереду вирізу. На підставі експериментальних даних встановлено критерій руйнування.

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.

Запропоновано детерміністичний та ймовірнісний методи для прогнозування росту тріщин в елементах конструкцій з вирізами. Методи враховують закономірності росту коротких тріщин і спрощують процедуру прогнозування. У детерміністичному підході прийнято експоненціальний закон зниження коефіцієнта концентрації напружень з віддаленням від вершини вирізу в напрямку поширення короткої тріщини. Рівняння для опису поширення тріщини по поверхні і в глибину матеріалу одержано на підставі формули Паріса. Імовірнісний підхід базується на лінійній механіці руйнування й передбачає стохастичну природу росту втомної тріщини. Обидва методи встановлюють вирази, що дозволяють оцінити втомну довговічність коротких та довгих тріщин. Правомірність підходів підтверджена для середньовуглецевої сталі.

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.

У межах імовірнісно-феноменологічного підходу розглянуто перколяційний механізм руйнування матеріалів. Досліджено розподіл часу руйнування під дією на матеріал випадкового процесу типу дробового шуму. Обчислено асимптотичний розподіл імовірностей для випадку, коли енергетичний поріг руйнування є великим, у порівнянні з інтенсивністю процесу.

Процеси впорядкування та розпаду є загальними рисами сплавів з використанням міді з ефектом пам'яті форми. Практично всі сплави, які мають ефект пам'яті форми, містять неоднорідності різної фізичної природи (вакансії, антифазні межі, виділення, модуляції хімічного складу тощо), які змінюють структуру і властивості. Наведено експериментальні дані впливу Nb на властивості сплавів з ефектом пам'яті форми системи Cu - Al - Nb. Одержано штучно введені неоднорідності у вигляді дрібних частинок або частково розчинених (в Cu-матриці) металів з високою точкою плавлення. Методами рентгеноструктурного аналізу, електронної мікроскопії та резистометричними вимірюваннями вивчено вплив зміни структури внаслідок ізотермічних відпалів у широкому температурному інтервалі на характеристики мартенситного перетворювання в цих сплавах.

Встановленно, що у композитному матеріалі, армованому випадково розташованими короткими волокнами, пошкодження у разі механічного навантаження виникають внаслідок дії різних елементарних механізмів, таких як мікророзтріскування матриці, висмикування волокон, руйнування міжфазової границі волокно - матриця, руйнування волокон. Ці пошкодження зумовлюють значний вплив на макроскопічні властивості композитного матеріалу. Щоб отримати прийнятні механічні характеристики композитного матеріалу, важливо оптимізувати концентрацію волокон, а також якість міжфазової границі волокно - матриця, які безпосередньо впливають на ці пошкодження. Головна мета роботи - визначення впливу структурних параметрів на еволюцію пошкодження двох типів склопластиків на базі поліпропілену. Одночасно з класичним підходом до механічної теорії пошкодження, що базується на випробуваннях на розтяг із періодичним розвантаженням, використання методу акустичної емісії дає змогу вивчати в реальному часі природу та значимість механізмів пошкоджень у процесі навантаження. Додатково до цього фрактографічний аналіз дозволяє підтвердити різні передумови і висновки даного дослідження.

Індекс рубрикатора НБУВ: Б1в641.0 + В378в41.0 + Р.с21 + К3с11

Рубрики:

Математичні методи дослідження в медицині

Шифр НБУВ: ІВ198625 Пошук видання у каталогах НБУВ 

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.

Викладено результати досліджень сплавів Al-Zn-Mg та Al-Zn-Ca-Mg в розчині NaCl з низькою швидкістю деформації. З урахуванням впливу додатку триокису миш'яку, збереження водню після виділення та катодної поляризації на чутливість металів до корозійного розтріскування показано внесок водню у цей процес. Механізм корозійного розтріскування під впливом водню, який враховує часові зміни в мікроструктурі границь зерна, вміст водню та його розподіл, подано через концепцію критичної концентрації водню.

Наведено результати дослідження емісійних спектрів металів, випаровуваних цугом гігантських лазерних імпульсів в повітрі при атмосферному тиску. Показано, що при дії послідовності імпульсів, які слідують з інтервалом близько 10 мкс, область ерозійного факелу, що відповідає випромінюванню атомів випаровуваної речовини, істотно віддаляється від області випромінювання суцільного спектру. В результаті різко зростає чутливість якісного аналізу складу матеріалу. Для кількісного аналізу складу необхідно здійснювати вибір пар спектральних ліній, відмінний від такого для методів дугового чи іскрового емісійного аналізів.

Стисло охарактеризовано загальні мінералогічні особливості та виявлено найістотніші ознаки (мінералогічну специфіку) таких перспективних корінних рідкіснометальних родовищ України, як Шевченківське, Азовське, Полохівське, Надія, Станкуватське, Пержанське, Жовторічнянське та Першотравневе, які є фактично новими генетичними типами рідкіснометальних родовищ. Крім того, акцентується увага на перспективності вилучення рідкісних металів з розсипних і техногенних родовищ України.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж377

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

При вивченні напружень, що виникають в матриці внаслідок мікровипучування волокон при стиску однонаправлених композитів, показано, що критерій руйнування волокон, який базується на локальних напруженнях розтягу, що діють на їх випуклому боці, не відповідає дійсності - цей критерій дає деформації зсуву в оточуючій волокно матриці, що значно перевищують експериментальні значення. Продемонстровано, що насправді волокна схильні руйнуватися на їх увігнутому боці при локальному стиску. Наведений критерій добре узгоджується з експериментальними даними. Крім того, дослідження підтверджує, що півхвиля моди мікровипучування дорівнює ширині кінк-моди для даного композиту з вуглецевими волокнами в епоксидній матриці.

Стисло описані деякі макромеханічні моделі для визначення втомної довговічності. Їх можна класифікувати як підходи "гарячої точки", середнього напруження інтенсивності поля напружень та об'ємні. Запропоновано новий підхід, який грунтується на інтенсивності поля напружень та об'ємному підходах і краще пояснює роль найважливіших факторів у процесі втомного руйнування. Викладені підходи зіставлено з результатами втомних досліджень.

З використанням прецизійних структурно-чутливих методик внутрішнього тертя і механічного гістерезису в інтервалі температур 293 - 800 К виміряно активаційні параметри дифузійної рухливості, непружності, мікроплинності та пластичної деформації насичених воднем твердих розчинів втілення і заміщення на базі металів з низьким (ГЦК-Al), середнім (ГЩУ-Mg) і високим (ОЦК-Mo) бар'єрами Пайерлса, їх малолегованих і насичених воднем сплавів з барієм, літієм і воднем. Обгрунтовано висновок, що близькодіюча дифузія, прискорена активацією кластерів "воднева вакансія - розчинений елемент", є одним із найбільш імовірних контролюючих механізмів розпаду насичених воднем ГЩУ-твердих розчинів заміщення і втілення з кластеризованою структурою, що формується. В ОЦК-Mo - C, H твердих розчинах атоми втілення певним чином впливають на зміну термічної компоненти наведеної критичної напруги зсуву, яка згладжує потенціальний рельєф ОЦК-грат за допомогою термічних осциляцій і полегшує, таким чином, термічно активоване подолання дислокаціями бар'єрів Пайерлса.