На базі фізичного механізму пружної взаємодії контактних ділянок муфти та труби, з'єднаних із радіальним натягом, математично сформульовано умови рівноваги контактних тисків і балансу деформацій та натягу. Розроблена методика одночасно враховує кільцеві, радіальні й осьові деформації стінок і забезпечує розрахунок деформаційних і силових параметрів на нетонкостінних ділянках з'єднання муфти та труби, оскільки поєднує застосування формул Ламе та моментної теорії.

Дисертацію присвячено вивченню питань щодо одержання аналітичних та експериментальних залежностей, які дозволяють з урахуванням впливу конструктивних та технологічних параметрів деталей забезпечити підвищення міцності та точності клеєзбірних з'єднань. Запропоновано методику розрахунку міцності клеєзбірних з'єднань із натягом з урахуванням параметрів шорсткості сполучених поверхонь, товщини клейового прошарку, фізико-механічних характеристик матеріалів спряжуваних деталей, взаємне заглиблення мікропрофілю сполучних деталей. Теоретично та експериментально обгрунтовано методи конструювання клеєзбірного різального інструмента, використання спеціальних покриттів, зокрема, фрикційних обмазок для підвищення втомлюваної міцності клеєзбірних з'єднань із натягом та самотвердіючих прокладок для підвищення герметизації з'єднання.

Містяться експериментальні дослідження акусто-емісійних властивостей різнорідних матеріалів, деталей і нероз'ємних елементів конструкцій, що застосовуються в машинобудуванні й інших галузях техніки, у результаті яких розроблено засоби та методики неруйнівного діагностування: міцності склопластикових заготовок, які використовуються для виготовлення насосних штанг; міцності та герметичності корпусів мікрозборок НВЧ в процесі виробництва і в процесі експлуатації, коли корпуси, встановлені на борту літака, піддаються перепадам внутрішнього тиску за пульсуючим циклом; міцності нероз'ємних з'єднань різноманітних композиційних матеріалів на прикладі конструкції компаундованих керамічних конденсаторів К15-5, які працюють в умовах термоциклювання; зміни міцності металу після обробки за технологією водневого окрихчення та твердосплавних ріжучих пластин після обробки за технологією іонного азотування.

Показано принципову можливість підвищення міцності з'єднань з натягом без збільшення величини натягу в зоні контакту. Визначено переміщення та деформації на поверхні пружного охоплюючого елемента.

Рассмотрены вопросы о деформации и напряжениях сдеформированного слоя в соединениях с натягом. Зная эти величины, можно определить все необходимые характеристики сдеформированного слоя.

Розглянуто експериментальне визначення зміни температур деталей, що сполучаються, часу "схоплювання" й оцінку можливості вільного з'єднання деталей.

Проанализированы проблемы и существующие методы повышения качества неподвижных соединений. Для повышения качества неподвижных соединений, особенно на стадии их ремонта, предложена интегрированная технология, включающая в себя метод электроэрозионного легирования и нанесение полимерных материалов.

Экспериментально исследовано влияние погрешности геометрии формы на прочность цилиндрического соединения с натягом. Погрешность геометрии оказывает существенное влияние на прочность цилиндрического соединения с натягом. Наибольшее снижение прочности, до 40 %, оказывает седлообразность. Конусообразность снижает прочность на 13 %, бочкообразность и овальность показали около 20 % снижения. Целесообразно ввести более жесткое нормирование погрешности геометрии формы при изготовлении деталей ответственных соединений с натягом.

Разработана многофакторная регрессионная модель для оценки и прогнозирования качества неразъемных соединений на стадиях их проектирования и изготовления. Использование модели позволяет уменьшить неопределенность информации при выборе технологических режимов многофакторного процесса изготовления неразъемных сварных соединений.

Modern light-weight structures are composed of most different materials. The joining of these materials with and among one another requires the application of different joining techniques with the focus on welding and adhesive bonding. In this paper, the advantages of both methods are discussed and possibilities for the combined application of welding and bonding techniques are presented.

Предложено новое аналитическое решение контактной упруго-пластической задачи стесненной клепки при линейно-гиперболическом законе контактного трения, постоянной осевой деформации и линейном упрочнении материала, которое позволяет установить однозначное соответствие между внешними силовыми параметрами заклепочного соединения, выбранного за базовое, и характеристиками напряженно-деформированного состояния пакета и крепежа. Определено аналитически напряженно-деформированное состояние в толстостенном цилиндре, нагруженном внутренним давлением при постоянной осевой деформации.

Рассмотрены вопросы расчета прочностных характеристик промежуточного слоя в соединениях с натягом, собранных тепловым методом. Определение прочностных характеристик деформированного слоя в зоне контакта сопряженных поверхностей осуществлено на основании решения гидродинамической задачи.

Рассмотрен вопрос прочности на осевой сдвиг сопряжений с гарантированным натягом в зависимости от способа обработки сопрягаемых поверхностей и их шероховатости. Приведены результаты лабораторных исследований, по результатам которых даны рекомендации по выбору метода обработки сборочных поверхностей в зависимости от типа производства и способа сборки.

Предложена вероятностная трехпараметрическая модель прочности цилиндрического соединения с натягом, которая позволяет по результатам малого количества экспериментов определить допустимую величину нагрузки. Приведена методика, поясняющая практическое применение модели. Модель опробована на результатах экспериментов прочности соединений вал-втулка с натягом, подтверждена ее работоспособность и эффективность.

Основным критерием прочности заклепочных соединений при их разработке является сопротивление материала заклепок сдвиговому нагружению. При испытании на сдвиг обычных заклепочных соединений определяющими являются механические характеристики материала заклепки. Поэтому необходимо описание механизма разрушения различных соединений при испытаниях на растяжение. Оценена прочность разных листовых материалов (сталь DC01, алюминиевый сплав AW-5754 и их комбинация) в заклепочном соединении. Проанализирован механизм разрушения заклепочных соединений при одноосном растяжении Т-образных образцов из различных листовых материалов. Выполнено сравнение экспериментальных результатов, полученных при растяжении и сдвиге заклепочных соединений внахлестку для одного и того же типа.

С помощью метода конечных элементов рассчитано заклепочное соединение листов из трех сталей (типа DC06, DX53D и H220PD). Клепаные соединения были получены также экспериментально посредством соединения сталей DC06 и DX53D толщиной 0,8 мм и H220PD толщиной 1,0 мм. С помощью экспериментального приспособления, которое работает как однопроходное устройство, изготовлены соединения круглой и осесимметричной формы; штамп не содержит гибких элементов (жесткий штамп). Расчеты с помощью метода конечных элементов выполнены с помощью программы ANSYS при упрощенном осесимметричном режиме. Из полученных соединений были изготовлены металлографические шлифы для сравнения результатов моделирования с экспериментом. Проведено обсуждение и сравнение представленных результатов вычислений с экспериментальными данными.

Досліджено міцність відповідальних елементів з'єднань сучасних машин. Розглянуто розв’язання прикладних задач, пов'язаних з вибором раціональних посадок з натягом при проєктуванні виробів військового призначення. Запропоновано та чисельно реалізовано комплексний метод автоматизованого проєктування посадок з натягом, в якому для математичного моделювання досліджуваних пружних з’єднань і визначення їх тривимірного напружено-деформованого стану використано теорію R-функцій та чисельно-аналітичний RVR-метод.