Розроблено математичну модель обігріву титанового розплаву в проміжній ємності електронно-променевої установки з урахуванням гідродинаміки його течії. На основі цієї моделі з використанням програми скінченно-елементного аналізу ANSYS Fluent отримано розподіл температур в проміжній ємності при різних швидкостях течії розплаву. Встановлено, що температура розплавленого металу в центральній зоні проміжної ємності суттєво перевищує його температуру в периферійній зоні, зростання швидкості течії розплаву призводить до зменшення температури та збільшення ступеня рівномірності розподілу температур в проміжній ємності. Запропоновано оптимальний діапазон швидкостей течії розплаву з метою забезпечення необхідного рівня температури та її рівномірності розподілу в проміжній ємності.

Проведено чисельне моделювання напружено-деформованого стану сталевої мембрани гідравлічного мембранного механізму. Одержані діапазон допустимих значень геометричних параметрів мембрани при заданому ресурсу напрацювання мембрани та залежність максимального напруження мембрани від її геометричних параметрів. Запропоновано раціональні геометричні параметри мембрани.

На основі аналізу проведеного чисельного моделювання напружено-деформованого стану сталевої мембрани гідравлічного мембранного механізму запропонована інженерна методика вибору раціональних геометричних параметрів гідравлічних мембранних приводів з урахуванням заданого ресурсу спрацювань.

Наведено результати дослідження процесів руйнування при терті на прикладі композиційних електролітичних покриттів. Методами аналізу теоретичних та експериментальних результатів дослідження в рамках енергетичної моделі утворення частинок зносу в приповерхневих зонах пари тертя зроблено оцінку процесу руйнування поверхні шарів. Встановлено наявність залежності розмірів частинок зносу від механічних властивостей матеріалу. Виконаний аналіз результатів зносостійкості покриттів.

Досліджено закономірності формування детонаційних плазмових покриттів. Виконано хімічний і фазовий рентгеноструктурний аналіз порошку та покриттів після напилювання. Представлено результати дослідження зносостійкості одержаних покриттів.

Розглянуто питання підвищення ефективності процесу виготовлення титанових зливків при електронно-променевій плавці, що забезпечує збільшення продуктивності виплавки, покращення якісних характеристик зливків за рахунок узгодження взаємодії виконавчих пристроїв шляхом створення механотронної системи керування виплавкою титану зі зворотним зв'язком по температурі розплаву в проміжній ємності та по рівню розплаву в кристалізаторі. Розроблено нестаціонарну тривимірну математичну модель процесу в проміжній ємності електронно-променевої установки, в якій враховано зміну джерела нагріву та швидкості течії розплаву. Досліджено вплив швидкості течії розплаву, потужності обігріву та коефіцієнту розподілу по поверхні проміжної ємності на середню температуру розплавленого титану. За результатами моделювання запропоновано метод керування траєкторією руху електронного променю зі зворотним зв'язком по температурі розплаву, що забезпечує зменшення часу виплавки титанового зливку. Розроблено спосіб витягування зливку з кристалізатора з подачею додаткових коливань на зливок за допомогою гідравлічного мембранного виконавчого механізму. Досліджено вплив значень геометричних параметрів сталевої мембрани виконавчого механізму на її напружено-деформований стан та ресурс спрацювання. Отримано аналітичну залежність максимального напруження в сталевій мембрані від її геометрії в процесі подачі коливань. Запропоновано інженерну методику вибору раціональних геометричних параметрів гідравлічного мембранного виконавчого механізму. Використання запропонованої механотронної системи зі зворотним зв'язком по температурі розплаву в проміжній ємності і по рівню розплаву в кристалізаторі, у порівнянні з аналогічними показниками установки типу ВМО, дозволяє зменшити на 14% енерговитрати та підвищити продуктивність виплавки на 16%, а із врахуванням зменшення втрат на обробку титанового зливку підвищити загальну продуктивність процесу на 18%.