Розглянуто питання ідентифікації параметрів математичних моделей фільтраційних і міграційних процесів. Використано квазіньютонівський підхід мінімізації цільової функції. Наведено алгоритм мінімізації цільової функції.

Расчетом методом конечных элементов показано, что в цикле нагружения диска турбины высокого давления компоненты тензора напряжений изменяются непропорционально вследствие динамики температурных напряжений. Анализ нагружения в девиаторном пространстве при ступенчатом изменении режимов двигателя по циклограмме "малый газ максимальный режим малый газ" показал, что учет нелинейности траектории нагружения дает более, чем втрое меньшее значение циклической долговечности, по сравнению с циклом пропорционального (линейного) нагружения с такой же интенсивностью размаха напряжений.

Разработка методов, позволяющих с высокой достоверностью диагностировать как усталостное повреждение деталей ГТД, так и степень деградации механических свойств материала от температурно-силового воздействия в процессе эксплуатации является актуальной задачей. Приведены результаты экспериментальных и расчетных исследований влияния повреждений типа "забоина" на частоту собственных колебаний лопатки. Рассмотрены частотные характеристики лопатки компрессора с различными повреждениями. Разработана твердотельная модель лопатки. В ходе сравнения результатов аналитического определения частотных характеристик с экспериментальными данными проведена отладка модели. Отмечено, что существует определённая величина повреждений, при которой просматривается достаточно хорошее отклонение "ведущих" частот собственных колебаний рассматриваемых форм от частот колебаний эталонной лопатки.

Основным параметром граничных условий в системах мониторинга термонапряженного состояния и выработки ресурса критических деталей горячей части двигателя является полная температура воздуха на выходе из компрессора, которая у многих двигателей не измеряется. Предложено определять эту не измеряемую температуру как функцию измеряемых параметров проточной части, используя термодинамические соотношения между ними. Выполнено сравнение пяти предложенных моделей для определения температуры. Аргументами функций, входящих в состав этих моделей являются параметры, определяющие режим работы двигателя. Для вычисления неизвестных коэффициентов этих функций, а также для исследования свойств результирующих моделей температуры с учетом влияния изменения характеристик узлов двигателя и вариации рабочих условий, использована нелинейная поузловая термогазодинамическая модель. Выполнено взаимное сравнение моделей по уровню суммарной погрешности, выбрана наилучшая модель.

Представлен метод осреднения фильтрационных характеристик гидрогеологических ячеек для компьютерной модели фильтрационных и миграционных процессов с использованием метода конечных разностей. Использована оценка фильтрационно-емкостных свойств ячеек. В зависимости от качества и точности исходной информации, а также степени детальности создания геологической модели описанные четыре способа оценки можно использовать для построения фильтрационной модели как в комплексе, так и по отдельности.

Отмечено, что полимеры широко применяются во многих отраслях промышленности. Для изготовления качественных заготовок отработаны режимы отжига, которые позволяют получать изделия с характерным размером не более 0,05 м. Попытки использования существующих программ для получения крупногабаритных заготовок не дают положительных результатов. На базе экспериментальных данных разработана и идентифицирована математическая модель остывания полимера. По результатам численных экспериментов предложены рекомендации по получению крупногабаритных заготовок. На основании составленных рекомендаций получена заготовка с характерным размером 0,5 м. Разработанную методику можно использовать при получении полимерных органических стекол на основе полистирола, полиметакрилата, и др.

Описаны конструкции различных способов соединения рабочих лопаток авиационных ГТД с дисками. Рассмотрены преимущества и недостатки наиболее распространенных типов соединений. Изложена методика и приведены примеры расчетов замковых соединений на прочность.

Важным параметром, влияющим на кпд турбины, является радиальный зазор между ротором и статором. Развитие систем активного управления зазором обусловливает необходимость разработки и использования математических моделей, представляющих динамику изменения зазора в различных условиях работы двигателя. Значение радиального зазора определяется радиальными размерами деталей, участвующих в его формировании: диска, лопатки и корпуса. Рассмотрено моделирование радиального размера диска. Для этого необходимо учитывать не только нагрев, но и действие силовых факторов нагружения. Использование упрощенных моделей соответствующих деформаций не дает приемлемой точности, так как упрощенная модель не учитывает изменение механических свойств (в частности, модуля упругости материала) от температуры. Предложена методика расчета радиального удлинения диска от действия силовых факторов с динамической коррекцией значения модуля упругости по температуре. Сравнительные результаты моделирования удлинения с использованием МКЭ и упрощенной модели с коррекцией модуля упругости показали, что предложенная модель обеспечивает необходимую точность.

Решена задача определения граничных условий конвективного теплообмена для корпуса турбины на основании результатов испытаний авиационного двигателя. Достигнуто повышение точности расчетов граничных условий 3-го рода по удельному тепловому потоку при сложном характере течения окружающей среды. Для этого определена поправка к расчетному значению коэффициентов теплоотдачи (КТО), учитывающая передачу тепла внутри детали за счет теплопроводности материала. Проанализировано влияние точности определения КТО на погрешности расчета температур в контролируемых точках. Смоделировано нестационарное тепловое состояние корпуса турбины, соответствующее процессу ускоренного выхода двигателя на максимальный режим. Результаты моделирования сопоставлены с экспериментальными данными.

Викладено методику проєктування системи охолодження, розрахунку граничних умов теплообміну, полів температур і напружень лопаток авіаційних турбін. Наведено опис програми автоматизованого проєктування та інструкцію користувача. Зазначено, що в сучасних газотурбінних двигунах температура газу вища за робочу температуру матеріалу лопаток на 500 К і більше, тому для забезпечення роботоздатності лопаток створюють систему повітряного охолодження. При конструюванні цієї системи необхідно враховувати затрати корисної потужності на прокачування повітря по системі, а також значні температурні напруження, які збільшують сумарні напруження в лопатках і часто зводять нанівець ефект збільшення несучої можливості лопаток при зменшенні їх температури. Конструктор повинен знаходити компромісні рішення між суперечливими вимогами щодо газодинамічної досконалості, мінімальної маси та технологічності.