Разработана модель развития несквозных поверхностных дефектов в трубопроводе, нагруженном переменным внутренним давлением. Составной частью модели является предложенная схема учета изменения локальных разрушающих напряжений вдоль криволинейного фронта трещины. Обоснование теоретической модели рассмотрено в сравнении с экспериментальными данными, приведенными в литературных источниках. Проведено комплексное параметрическое исследование влияния на развитие поверхностных трещин геометрических параметров начального дефекта, размеров трубопровода, а также изменения свойств сталей, обусловленных видом термообработки и температурой испытаний.

Разработан метод расчета амплитуды сингулярности и безразмерных угловых распределений вторых членов разложений напряжений, деформаций и перемещений в пластической области вершины трещины. Метод построен на сочетании аналитического решения типа Хатчинсона - Райса - Розенгрена и численного решения на основе модифицированного метода граничного слоя. Представленные результаты позволяют проанализировать эффекты стеснения в широком диапазоне условий двухосного нагружения.

Разработан и реализован метод расчета полей параметров напряженно-деформированного состояния в области вершины трещины при ползучести путем непосредственного учета членов высоких порядков. Представлены результаты расчета полей напряжений, скоростей деформации ползучести и амплитудных коэффициентов в вершине трещины при ползучести. Оценено влияние двухосности нагружения на перераспределение напряжений по стадиям ползучести и на параметры стеснения при разрушении.

Разработан и реализован метод расчета полей параметров напряженно-деформированного состояния в области вершины трещины при смешанных формах нагружения с учетом членов высших порядков. Показано влияние конечного радиуса кривизны вершины трещины на параметры, характеризующие смешанные формы разрушения в условиях плоской деформации. По результатам расчетов установлен характер влияния условий смешанных форм нагружения и геометрии трещины на поведение безразмерных угловых характеристик второго члена разложения напряжений в пластической области вершины трещины. Получены зависимости между параметрами смешанности, стеснения и трехосности в полном диапазоне смешанных форм деформирования.

На основе критерия Писаренко - Лебедева выведены уравнения предельных деформаций разрушения при сложном напряженном состоянии для условий статического и малоциклового деформирования и дано их экспериментальное обоснование для различных вариантов двухосного нагружения. Представлены экспериментальные и расчетные данные по применению обобщенного условия эквивалентности к решению задач механики трещин при сложном напряженном состоянии. Рассмотрены модели и методы определения направления роста трещины, ее траектории, скорости и длительности развития при смешанных формах двухосного нагружения.