Розроблено теоретичні принципи конструювання нових некласичних автобалансуючих пристроїв (АБП) нечутливими до сил ваги, зокрема вперше усунено чутливість коригувальних вантажів (КВ) до сил ваги в некласичних АБП, шляхом встановлення другого КВ і накладання на їх рухи кінематичних в'язей, виділено ознаки, комбінаціями яких створюються АБП. Визначено технічні характеристики запропонованих АБП і КВ, що в них застосовуються, розроблено таблиці масо-інерційних характеристик КВ. На підставі розробленої математичної моделі ротора і АБП доведено працездатність пристроїв на зарезонансних швидкостях обертання у практично важливих випадках - якщо маса КВ набагато менше маси ротора, та ротора, що швидко обертається. Експериментально встановлено працездатність нових АБП за різних умов експлуатації ротора під час дії збурень різного походження. Встановлено, що на відміну від АБП прототипу, на зарезонансних швидкостях якість балансування ротора новим АБП не залежить від швидкості обертання ротора і не погіршується за умови зменшення швидкості.

Вперше розроблено єдиний теоретико-методологічний підхід щодо побудови та аналізу динаміки сучасних віброзахисних систем з котково-демпфірувальними пристроями типового ряду конструкцій, в якому аналітично враховано специфіку функціонування останніх. На основі розробленого підходу побудовано нові математичні моделі, що описують вимушені коливання віброзахисних систем з котковими гасниками зі сферичними та циклоїдальними виїмками для двох типів збудження: силового та кінематичного. Запропоновано аналітично-числовий метод визначення амплітудно-частотних характеристик для досліджуваного класу нелінійних віброзахисних систем за умови обмеження відносних амплітуд їх робочих тіл та без даних обмежень. Вперше аналітично одержано частоти та періоди вільних коливань робочих тіл коткових гасників нових конструкцій зі сферичними та з циклоїдальними виїмками за умов реалізації їх чистого кочення. Визначено фізичні умови реалізації кочення робочих тіл гасників без проковзування, на основі яких визначено та обгрунтовано частотний діапазон застосування останніх. Розроблено нову графічно-числову методику знаходження оптимальних величин параметрів настроювання коткових гасників, що впливають на динамічний стан несучих тіл. Створено нову математичну модель, що описує поздовжні вимушені коливання транспортної віброзахисної системи, обладнаної турнікетами з роликовими амортизаторами, під час її кінематичного збудження (типу зіткнення). Розроблено нову методику числового аналізу рівня вібронавантажень елементів транспортної системи.

Наведено результати створення принципово нових структур пасивних віброізолювальних пристроїв, в яких використано механічні елементи керування пружними характеристиками, що утворюють механічний зворотній зв'язок. Розроблено нову аксіоматичну теорію синтезу зазначених пристроїв. Розв'язано певні оригінальні задачі щодо організації керування їх пружними характеристиками. Досліджено вплив пасивних віброізолювальних пристроїв з механічним зворотнім зв'язком на коливні процеси, що виникають у механічних системах за типових та перехідних режимів руху, зокрема за умов резонансу. Розроблено рекомендації щодо застосування таких пристроїв. Виконано конструкційну реалізацію таких пристроїв й експериментально перевірено розвинуті теоретичні положення. Розроблено оригінальну методику їх розрахунків і випробувань.

Представлено конструкції віброізолювальних пристроїв із механічним зворотним зв'язком. Ці конструкції дозволяють міняти вібраційні характеристики механічної системи шляхом керованої зміни її жорсткості залежно від величини передаваного навантаження. Конструктивні параметри пристрою дозволяють синтезувати необхідну характеристику жорсткості з метою поліпшення технологічних характеристик машинного агрегату.

Розглянуто теоретичні аспекти віброгасіння з застосуванням лінійного динамічного віброгасника коливань. За методом синтезу пасивних віброізолювальних пристроїв на базі теорії графів запропоновано конструкцію й описано принцип дії нелінійного динамічного віброгасника крутильних коливань. Сформульовано висновки, визначено задачі наступних досліджень.

Розглянуто методи розрахунку й оптимізації конструкції динамічних гасників коливань (ДГК). Надано дискретно-континуальні моделі динамічних систем: обертових машин, віброзахисних платформ, подовгастих елементів колісних машин - ДГК. Описано малопараметричні схеми аналізу вібрації та генетичних алгоритмів оптимізації. Наведено приклади оптимальних конструкцій ДГК.

Розглянуто методи розрахунку та оптимізації динамічних процесів у вібронавантажених конструкціях з динамічними гасниками, а також динамічні гасники з пружними пластинчастими елементами. Розглянуто застосування нового методу аналізу напруженого стану для точного визначення впливу умов закріплення шаруватих балок на їх динамічні властивості, а також напружений стан в області закріплення. Результати можна використовувати для оптимального проектування пружного пластинчастого елемента динамічного гасника коливань.

Розглянуто методи розрахунку й оптимізації конструкції динамічних гасників коливань (ДГК) під час імпульсного навантаження. Надано дискретно-континуальну модель динамічної системи: базисну конструкцію - ДГК. Розглянуто вплив еластичних і демпфірувальних властивостей ДГК. Проаналізовано збіжність теоретичних та експериментальних результатів.

Представлены основные положения мехатронного подхода к построению виброзащитных систем, заключающегося в использовании математических моделей, имеющих вид структурных схем эквивалентных в динамическом отношении системам автоматического управления. Задачи динамического синтеза предлагается решать на основе использования передаточных функций виброзащитных систем, обладающих расширенным набором типовых элементарных звеньев. Показана связь символики структурных интерпретаций виброзащитных систем и систем автоматического управления.

Розглянуто вплив пружних нелінійних характеристик на коливальні процеси в приводах машин, що працюють в ударному режимі, з метою підвищення надійності і довговічності. Показано умови зменшення коливань у приводі.

Побудовано та досліджено модель механіки деформівного твердого тіла, що описує динаміку поведінки механічних гасників коливань. Проведено порівняльний аналіз гасників коливань різних конструкцій. Результати роботи є корисними з огляду на оптимізацію конструктивних параметрів гасників механічних коливань для ефективнішого гасіння зовнішніх збурювальних впливів.

Рассмотрены возможности изменения свойств виброзащитных систем при введении в их структуру дополнительных связей. Такие связи в простейшем варианте можно реализовать как дополнительные пружины и демпферы, которые вводятся параллельно базовому элементу. Кроме обычных элементов могут рассматриваться звенья, реализующие функции двойного дифференцирования (устройства для преобразования движения) или иметь передаточные функции интегрирующих звеньев первого или второго порядков. Показаны возможности построения структурных схем виброзащитных систем на основе использования понятий об обратных связях. Приведены примеры построения математических моделей динамического гасителя колебаний.

Розглянуто застосування нового методу аналізу напруженого стану для уточненого визначення впливу характеристик шаруватих балок з масами на їх динамічні властивості. Наведена теоретична модель об'єднує деформації шарів з урахуванням трансверсальної зсувної деформації, нормальної деформації та напружень. Розглянуто числові приклади: залежність частотного спектра та демпфірування від анізотропії механічних властивостей шарів балки. Одержані результати використано для оптимального проектування динамічних гасників коливань.

Освещены основные вопросы и особенности расчетов специально вводимых в конструкцию виброизоляторов противоударных и пружинных разгрузочных устройств, предназначенных для восприятия значительных массовых нагрузок и мощных ударов. Получены зависимости и алгоритмы определения упругих характеристик и конструктивных параметров устройств в зависимости от технических требований, предъявляемых к виброизоляторам из МР. Предложен алгоритм расчета противоударного устройства на основании билинейного представления упругой характеристики виброизолятора с пружинным устройством. Создан алгоритм расчета параметров разгрузочной цилиндрической пружины.

Досліджено вплив обмежень на хід робочого тіла роликового гасника на параметри його налаштування. Запропоновано просту методику визначення параметрів налаштування роликового гасника за введених обмежень. На основі числового експерименту одержано номограми відповідних залежностей параметрів налаштування гасника від заданих обмежень. Показано, що параметри налаштування гасника в досліджуваному випадку суттєво відрізняються від тих же параметрів за відсутності обмежень.

Проведено математичне моделювання вільних коливань маси гасників з розширеною структурою. Виконано порівняльний аналіз коливальних процесів в одномасовій лінійній та нелінійній системах при кінематичному збурюванні. Побудовано скелетні криві, що відображають основні властивості нелінійних пасивних динамічних гасників коливань.

Представлено балку з двома типами періодичного закріплення. Розглянуто поширення гармонічних хвиль в такій одновимірній періодичній механічній системі. На основі теорії Флоке для одновимірних періодичних структур одержано розв'язок. Аналіз даного розв'язку показав, що частотним діапазонам поширення хвиль - "вікнам прозорості" - відповідають ділянки дисперсійних кривих, які повністю лежать в площині дійсних значень. Це означає, що "вікна прозорості" обох хвиль утворюють дві системи взаємно доповнюючих частотних інтервалів, тобто, якщо для деякого частотного інтервалу, наприклад для низьких частот збудження, буде поширюватися хвиля в лівій частині балки, то хвиля в правій частині балки розповсюджуватися не буде, та навпаки. Встановлено цікавий факт, що хвилі в лівій та правій частинах балки не можуть поширюватися одночасно. Для будь-якої частоти збудження завжди поширюється лише одна з вказаних хвиль. Дане явище може бути практично використане для направленого підводу/відводу енергії коливань в системах віброзахисту.

Проаналізовано динамічні гасники коливань індикаторного типу. Перевага таких гасників полягає у відсутності прямої взаємодії між об'єктом та гасником. Показано, що використовуючи запропоновані формули для параметрів контролера можна отримати ефективний гасник з простим контролером. Для аналізу використовуються також лінійні матричні нерівності. Задачу проаналізовано як задачу H-синтезу. Показано, що використовуючи лінійні матричні нерівності також можна отримати дуже ефективні гасники.

Досліджено компоненти напружено-деформованого стану тонкошарових гумометалевих елементів. Розраховано величину стиску тонкого гумового шару під дією вертикально прикладеного зусилля. За прийняття спрощувальних гіпотез за допомогою аналітичного методу одержано залежність величини осадки гумового шару від відношення між його радіусом і товщиною. Задачу розв'язано за лінійно-пружного деформування гумового шару, привулканізованого до металевих пластин. Під час числового розрахунку слабка стисливість гуми моделювалась за допомогою моментної схеми скінченного елемента для слабкостисливих матеріалів, суть якої полягає у потрійній апроксимації полів переміщень, компонент деформацій та функції зміни об'єма. Числовий розв'язок одержано за допомогою методу скінченних елементів для різних значень радіуса та товщини шара у випадку геометрично нелінійного пружного і в'язкопружного деформування гумового матеріалу. Геометрична нелінійність описується за допомогою тензора нелінійних деформацій. Моделювання в'язкопружних властивостей гуми проводиться за спадковою теорією Больцмана - Вольтерра з ядром релаксації Работнова. Нелінійні крайові задачі розв'язуються за допомогою модифікованого методу Ньютона - Канторовича. Розрахунок виконуються для двох випадків кріплення гумового шару до м еталевих елементів конструкції. У першому випадку припускається, що він привулканізований до металевих пластин, у другому - може вільно проковзувати по їх поверхні. Для першого випадку проводиться порівняння числових результатів з аналітичним розв'язком. Досліджено вплив геометричної нелінійності та в'язкопружних властивостей гуми на величину осадки гумового шару.

Проведено дослідження принципу дії, конструктивних особливостей і рекомендацій щодо застосування існуючих типів пружинних динамічних поглиначів. Обгрунтовано і доведено доцільність використання як пружинних динамічних поглиначів пасивних віброізолюючих пристроїв з механічним зворотним зв'язком. Запропоновано перспективну конструкцію пружинного динамічного вібропоглинача з механічним зворотнім зв'язком.