Работа посвящена разработке наиболее эффективных методов ускоренных испытаний на усталость для промышленных целей, построенных на принципе неизменности нагружения, позволяющих определять индивидуальные характеристики сопротивления усталости как в нейтральной (сухом воздухе), так и жидких коррозионных средах (типа электролита). Показано, что индивидуальные характеристики сопротивления многоцикловой усталости, присущие конкретному объекту, можно получить путем испытания его монотонно возрастающей или постоянной нагрузкой, опираясь на связи между параметрами искомых кривых усталости. При этом объем испытаний и соответственно время уменьшаются на порядок и более по сравнению с теми, которые необходимы для традиционных испытаний.

Розглянуто питання щодо міцності реальних деталей у процесі циклічного навантаження. Значну увагу приділено визначенню характеристик опору втомленості за результатом єдиного досліду (індивідуальних характеристик) і розрахункам границі витривалості на базі статистичної теорії подібності руйнування від руйнування. Наведеними даними обгрунтовано перспективність широкого застосування запропонованих новітніх методів випробувань і розрахунків деталей машин.

В монографии рассмотрены апробированные однообразцовые методы определения характеристик сопротивления усталости материалов и деталей путем испытания их при регулярном или нерегулярном нагружении. Предложен новый производительный метод, пригодный для деталей из любых металлических материалов, основанный на фактографическом анализе усталостных изломов и кривой усталости нетрадиционной формы - с левым участком согласно степенному уравнению и правым участком согласно уравнению Вейбулла с двумя фиксированными параметрами, с точкой пересечения участков, играющей активную роль, который позволяет при любом исходе опыта в пределах многоцикловой области получить уточнение индивидуальных характеристик сопротивления усталости в сравнении с их значениями, отнесенными к каждой из двух моделей в отдельности. Такая кривая сочетает преимущества каждой модели и исключает их недостатки и потому может найти практическое применение взамен традиционной как при ускоренном определении характеристик сопротивления усталости, так и в инженерных расчетах при определении прочности и долговечности объектов.

Наведено методи й результати дослідження тривимірного в'язкопластичного напружено-деформованого стану елементів машинобудівних конструкцій за дії термосилового навантаження. Розглянуто наступні класи задач у термов'язкопластичності: вісесиметричні задачі; невісесиметричні задачі для тіл обертання; тривимірні задачі для тіл довільної форми; тривимірні задачі для анізотропних тіл обертання.

Розглянуто питання несучої здатності деталей машин та елементів конструкцій зі зміцненим поверхневим шаром. Висвітлено особливості процесів зароджування, розвитку та зупинення тріщин втомленості у деталях зі зміцненим поверхневим шаром. Досліджено особливості застосування критеріїв подібності руйнування від втомленості для визначення меж втомленості деталей зі зміцненим поверхневим шаром. Наведено розрахунки їх довговічності. Запропоновано графічні методи визначення характеристик втомленості деталей. Надано рекомендації щодо практичного використання розроблених методів.

Описан метод расчёта бифуркационных линий механических систем. Рассмотрены вопросы оптимизации технологических параметров центробежно-ударных дробилок, а также элементов машиностроительных конструкций по прочностным и динамическим характеристикам. Приведены результаты исследования переходных процессов при перемотке проволок и прядей в канатном производстве, комплексная оценка параметров упругой муфты с радиальными пакетами пружин.

Розглянуто зв'язки між параметрами кривих втоми для визначення індивідуальних характеристик міцності деталей за умов циклічного навантаження. Розроблено методику встановлення опору втомі деталей під час крутіння. Розглянуто методи коригування межі витривалості деталі за фактом її зруйнування. Побудовано індивідуальну криву втоми деталі за результатами випробування за умов монотонно зростаючого навантаження. Уточнено межу витривалості поодиноких деталей у разі регулярного навантаження. Наведено оцінку індивідуальних характеристик опору втомі деталей за результатами їх зруйнування за умов нерегулярного навантаження. Узагальнено підходи щодо визначення вихідної індивідуальної межі витривалості деталей, що зруйнувалися внаслідок нерегулярного навантаження.

Охарактеризована взаимосвязь между параметрами кривых утомляемости для определения индивидуальных характеристик твердости деталей при циклической нагрузке. Разработана методика установления сопротивления утомляемости деталей в процессе кручения. Рассмотрены методы корректировки границы выносливости детали по факту ее разрушения. Построена индивидуальная кривая утомляемости детали по результатам испытания при монотонно возрастающей нагрузке. Установлена граница выносливости одиноких деталей при регулярной нагрузке. Приведена оценка индивидуальных характеристик сопротивления утомляемости деталей по результатам их разрушения при нерегулярной нагрузке. Обобщены подходы по определению исходной индивидуальной границы выносливости деталей, разрушенных при нерегулярной нагрузке.

Висвітлено основні питання розрахунків на міцність деталей та елементів машин і споруд. Наведено геометричні характеристики плоских перерізів. Розкрито основи теорії напруженого та деформованого станів.

Рассмотрены вопросы расчетов на прочность деталей и элементов машин и сооружений. Раскрыто содержание понятий чистого сдвига, главных и касательных напряжений. Предложен коэффициент динамичности при ударном действии нагрузки. Приведены примеры решения типовых задач: растяжения, стержня, кручения и изгиба вала, изгиба консоли и двухопорных балок, стойкости сжатых стержней, расчета пружин на выносливость.

Розглянуто різні аспекти прискореного визначення втомного руйнування деталей у процесі регулярного та нерегулярного навантаження. Визначено характеристику опору поодиноких деталей, що зруйнувалися в процесі нерегулярного навантаження з урахуванням кривої втоми нової форми у разі обмеженої інформації про його режим. Розглянуто перспективні особливості уніфікованого рівняння Вейбулла як моделі кривої втоми або її правого відрізка під час пошуку межі витривалості.

Рассмотрены различные аспекты ускоренного определения усталостного разрушения детелей при регулярной и нерегулярной нагрузках. Определена характеристика сопротивления одиночных деталей, разрушившихся во время нерегулярной нагрузки, с учетом кривой усталости новой формы при ограниченной информации о его режиме. Рассмотрены перспективные особенности унифицированного уравнения Вейбулла как модели кривой усталости или правого отрезка в результате поиска границы выносливости.

Проанализировано напряженно-деформированное состояние составных осесимметричных конструкций, собираемых с натягом в условиях нагрева. Изучено влияние переменных режимов работы турбоагрегатов на процесс диагностирования на основе комплексного метода. Приведены результаты расчётных исследований каркасов панелей солнечных батарей космического аппарата. Рассмотрены вопросы моделирования свойств материалов биомеханических систем. Определены показатели надежности чувствительного элемента датчика давления - цилиндрического резонатора. Освещены особенности деформации металлов в сильных магнитных полях.

Наведено основні відомості з теорії імовірності та теорії випадкових процесів, необхідні для розрахунку на міцність, надійність і вібрацію елементів конструкцій. Висвітлено особливості розрахунку коливальних систем зі скінченним числом ступенів вільності та розподіленими параметрами. Описано методи розрахунку на статичну міцність з урахуванням випадковості властивостей матеріалів. Розкрито основні підходи визначення віброміцності та вібронадійності елементів.

Приведены основные сведения из теории вероятностей и теории случайных процессов, необходимые для расчета на прочность, надежность и вибрацию элементов конструкций. Освещены особенности расчета колебательных систем с конечным числом степеней свободы и распределенными параметрами. Описаны методы расчета на статическую прочность с учетом случайности свойств материалов. Раскрыты основные подходы определения вибропрочности и вибронадежности элементов.

Рассмотрены вопросы развития теории и совершенствования экспериментальных методов анализа структуры и напряженно-деформированного состояния неоднородных деталей машиностроения с технологически упрочненными приповерхностными слоями. Определены механические параметры неоднородных тел на основе метода ударного вдавливания индентора. Приведены экспериментальные данные и асимптотические решения соответствующих краевых задач теории упругости и представлена экспериментально-аналитическая схема исследования внутренней структуры деталей с дефектами. Описаны особенности данной методики в условиях стационарного и нестационарного воздействия на объект исследования. Изложены механические характеристики и проведен расчёт деталей с усложнёнными физико-механическими свойствами поршневого пальца двигателей внутреннего сгорания.

Зазначено, що під час розрахунків деталей та елементів конструкцій на міцність часто використовується варіаційне формулювання задачі. Запропоновано варіаційний принцип, рівняннями Ейлера якого є диференціальні рівняння термопружності в напруженнях.

Відзначено, що високі вимоги до теплових бар'єрів (ТБ), що захищають поверхні деталей машин від впливу високих температур, потребують їх детального вивчення. Характеристиками динамічних процесів поведінки ТБ під час теплового удару, є температура, її градієнт, тепловий потік, термічні напруги. Розглянуто кілька структур ТБ.

Описано методику дослідження міцності обертових агрегатів неперервної дії із застосуванням стандартних математичних редакторів. Зокрема подано структурно-логічну схему розрахунку силових навантажень та діючих напружень. Визначено величину опорних моментів, реакцій та діючих у корпусі семиопорної печі напружень при вертикальних переміщеннях опор.

Рассмотрена возможность распространения метода суперпозиции для решения трехмерных динамических контактных задач. Результаты предложенной методики проиллюстрированы на примере расчета интенсивности концентрации напряжений при работе поршневого пальца двигателей внутреннего сгорания.

Запропоновано математичну модель армованої балки з системою нормальних крайових тріщин, яка знаходиться під дією згинального моменту. Для опису зчеплення між балкою та арматурою у модель введено спеціальний контактний шар, характеристики якого залежать від матеріалу балки та профілю арматури. Розроблено методику розрахунку на міцність армованих балок з урахуванням пластичних деформацій в околі вершини тріщини та залишкових деформацій, які виникають внаслідок розвантаження матеріалу в разі просування тріщини. Визначено міцність армованої балки з системою тріщин з урахуванням пластичного розпушення бетону в околі вершини тріщини та різного опору даного матеріалу розтягу і стиску.

Вирішено актуальну проблему визначення характеристик опору втомі деталей машин для забезпечення їх ресурсу на стадії проектування за заданим режимом навантажування та для проведення експертної оцінки їх поломок від втоми. Обгрунтовано доцільність використання індивідуальних характеристик опору втомі деталей, завдяки яким запропоновано трактування лінійної гіпотези підсумовування втомних пошкоджень для визначення їх межового пошкодження. Для виключення впливу нижньої межі пошкоджувальних напружень на точність поділу навантажувального спектра на пошкоджувальну та непошкоджувальну частини та більш повного врахування руйнівних його напружень розроблено метод заміни фактичного багатоступінчастого режиму навантажування еквівалентним йому двоступінчастим. Удосконалено математичну модель кривої втоми. За цього запропоновано використовувати криву втоми нової форми з лівою ділянкою за степеневою функцією та правою - за уніфікованою функцією Вейбулла. Розроблено метод визначення межі витривалості деталі, що оптимально відповідає напрацюванням та умовам їх навантажування на базі кривої втоми форми й еквівалентного двоступінчастого режиму. Для раціонального вибору матеріалу деталей за рівнем їх втомної міцності рекомендовано використовувати рівняння подібності втомного руйнування. Запропоновано метод визначення характеристик опору втомі деталей та їх матеріалу в імовірнісному трактуванні. Проведено комплексну апробацію розробленої методики для різних деталей і зразків з різноманітними характеристиками напружень і деформацій і доведено доцільність її використання.

Досліджено актуальну проблему визначення характеристик опору втомі деталей машин для забезпечення їх ресурсу на стадії проектування за заданим режимом навантаження та для проведення експертної оцінки їх поломок від втоми. Підтверджено справедливість використання лінійної гіпотези підсумовування втомних пошкоджень для визначення межового пошкодження за індивідуальною кривою втоми деталі на базі зв'язків поміж її параметрами. Для виключення впливу нижньої межі пошкоджувальних напружень на точність поділу навантажувального спектра на пошкоджувальну та непошкоджувальну частини розроблено метод заміни фактичного багатоступінчастного режиму навантаження еквівалентним йому двоступінчастим. Вдосконалено математичну модель кривої втоми, зокрема, запропоновано використовувати криву втоми нової форми з лівою ділянкою - за степеневою функцією та правою - за уніфікованою функцією Вейбула. Проведено дослідження поміж обмеженою та фізичною межами витривалості як параметрами цієї кривої. Розроблено метод визначення межі витривалості деталі, що оптимально відповідає напрацюванню та умовам їх навантаження на базі кривої втоми нової форми й еквівалентного двоступінчастного режиму. Для раціонального вибору матеріалу деталей за рівнем їх міцності рекомендовано використовувати статистичну теорію подібності втомного руйнування. Запропоновано метод визначення характеристик опору втомі деталей і їх матеріалу в імовірнісному трактуванні. Проведено комплексну перевірку розробленої методики для різних деталей і зразків з різноманітними характеристиками напружень і деформацій, яка повністю підтвердила її придатність.