Розглянуто деякі важливі теоретичні та експериментальні результати з механіки руйнування і довговічності елементів конструкцій. Сформульовано основні положення механіки руйнування і міцності пружно-пластичних тіл з тріщинами, а також актуальні завдання перспективних досліджень у цій галузі науки про матеріали та їх міцності. Розглянуто деякі питання втомного руйнування та довговічності металів у робочих середовищах.

Наведено огляд досліджень з проблем механіки руйнування твердих тіл з кутовими вирізами. Розглянуто методи рішення плоских задач теорії пружності для областей з кутовими точками на граничних контурах. Особливу увагу приділено єдиного підходу до вирішення завдань концентрації напружень близько гострих і закруглених кутових вирізів у пружних областях. Проаналізовано критерії руйнування твердих тіл з кутовими вирізами. На основі розв'язку плоскої пружнопластичної завдання в рамках моделі смуг пластичності для площини з нескінченним закругленим кутовим вирізом запропоновано новий деформаційний критерій руйнування квазіхрупкіх тіл з гострими і закругленими кутовими вирізами.

За допомогою енергетичного підходу механіки руйнування аналітично встановлені деформаційний і силовий критерії гранично-рівноважного стану тіла в умовах змішаної навантаження і дії водню. Запропоновані критерії більш фізично обгрунтовані, оскільки враховують реалізацію одночасно трьох макромеханізмів руйнування і вичерпання пластичності у всій зоні передруйнування. Тому їх можна використовувати для визначення залишкової міцності елементів конструкцій, що працюють в умовах складного напруженого стану і дії водню.

Описано критерії руйнування та розповсюдження тріщин у твердих тілах за складного напруженого стану, що ґрунтуються на в’язкості руйнування K_Ic (або критичному значенні J-інтеграла), а також на параметрах K, δ, W і J. Найчастіше застосовують моделі, що відтворюють мішані I+II типи руйнування і використовують коефіцієнт інтенсивності напружень K, а також фактори, що впливають на втомне розповсюдження тріщин, зокрема, напруження, розкриття вершини тріщини, або розсіяння енергії. Під час розтріскування особливу увагу приділяють енергетичним підходам (застосуванню J-інтеграла та густини енергії деформації), що перспективно для пружно-пластичних матеріалів. Тут слід враховувати швидкість та напрям розповсюдження тріщин. Однак не пропорційне навантаження, закриття тріщини або перенапруження суттєво впливають на розповсюдження втомних тріщин за цих умов.

Показано, що високоміцна колісна сталь при змісті вуглецю 0,63% потребує підвищення циклічної в'язкості руйнування. Одним із шляхів оптимізації механічних властивостей цієї сталі може бути ізотермічна гарт. На підставі характеристик міцності, пластичності та циклічної тріщиностійкості визначено, що оптимальна температура відпустки такий високоміцної колісної стали 500°С. Встановлено, що високоміцні колісні сталі мають підвищену чутливість до асиметрії циклу навантаження, що необхідно враховувати при оцінці надійності залізничних коліс із залишковими напруженнями у приповерхневих шарах близько поверхні катання.

Отримано теоретичні залежності, які показують, що зусилля, що діють паралельно площині з еліптичною тріщиною, впливають на КІН K_I. Це дає можливість обчислювати характеристику тріщиностійкості K_Ic за відомими граничними зусиллями при складній навантаженні.

Використано J-інтеграл при дослідженні узагальнених коефіцієнтів інтенсивності напружень (УКІН) біля вершини криволінійних включень. Вивчено залежність УКІН від відносної жорсткості пружного включення вздовж дуги кола. Показано, що обрані в інших роботах апріорні торцеві постійні не дають можливості досить точно оцінити параметри граничного стану композиту. Для аналізу умов руйнування запропоновано разом із УКІН застосовувати значення максимальних згинального моменту і зусилля розтягування, які діють в поперечному перерізі включення.

Розглянуто проблему корозійно-втомної пошкоджуваності поживних трубопроводів енергоблоків ТЕС при їх тривалій експлуатації. Запропоновано діаграми для оцінки працездатності та ризику руйнування дефектних трубопроводів, що базуються на концепції порогової та критичної глибини тріщини, а також на параметрах зростання корозійно-втомних дефектів. При цьому врахований чинник можливої наявності у теплоносії техногенних органічних домішок.

Представлений короткий огляд робіт з синтезу гідридів магнію та його сплавів традиційними методами, проаналізовано механохімічний методи синтезу цих матеріалів. Обговорено переваги реактивного помолу для приготування нових ефективних сорбентів водню на основі магнію. Показано чотириразове прискорення реакції механохімічної синтезу MgH₂ при введенні добавок ІМС на основі Ti і Zr.

Водень зменшує пороги ΔK_th, циклічну K_fc і статичну K_С в'язкість руйнування аустенітної дисперсійне твердіючих стали 10Х15Н27Т3В2МР в широкому діапазоні тисків і температур. Умови плоскодеформірованного стану і, відповідно, визначення характеристики K_Іс виконуються після попереднього наводорожіванія компактних зразків товщиною 20 mm до концентрації 8 ppm при 293 ... 483 K. Найбільш чутливі до дії водню малоцікловая втома (падіння на 80% від значень в гелії) і розміри пластичної зони при статичної тріщиностійкості (на 70%), найменш чутливі - параметри циклічної тріщиностійкості ΔK_th і K_fc (на 25%). Статична тріщиностійкість K_С і відносне звуження зразків ? при короткочасному статичному розтязі знижуються на 50%.

Проаналізовано фазовий склад і магнітні властивості постійних магнітів систем Sm-Co і Nd-Fe-B. Оцінено особливості протікання процесу ГДДР в інтерметаліди Nd₂Fe₁₄B. На прикладі системи Dd-Fe-B розглянуті етапи виготовлення промислових постійних магнітів і показана перспектива застосування водню як технологічного середовища для отримання магнітного порошку. Встановлено, що процес ГДДР сплавів Dd-Fe-B призводить до їх гомогенізації, подрібненню зерен до 0,2 ... 0,5 μm і збільшенню об'ємного змісту основний феромагнітної фази Dd₂Fe₁₄B. Оптимізацією умов такої обробки вдалося збільшити магнітну енергію (на 10%) і підйомну силу (на 25 ... 27%) промислових постійних магнітів Dd-Fe-B

Розроблено розрахункову модель для оцінки кінетики зношування і довговічності підшипників ковзання, в якій враховується мала неправильної контурів дотичних деталей. За допомогою розробленої кумуляціонной моделі досліджено схеми підшипників ковзання з різною огранюванням валу і втулки. Встановлено, що знос втулки підшипника збільшується при огранювання одного або обох його елементів, а знос валу зменшується. Більш складна огранювання контурів призводить, відповідно, до більш значної зміни зносу.

Розроблено автоматизований метод координатних сіток (МКС), що дозволяє визначати величину поверхневих переміщень і деформацій. Точки розмітки поверхні використовуються в якості баз. Детально описані принципи застосування МКС. З його допомогою можна оцінити пружнопластичне деформації матеріалу. Експериментально перевірені можливості методу і показано його придатність до визначення деформацій і переміщень.

Представлені результати експериментальних і теоретичних досліджень впливу інтерметаллідних включень на кордон витривалості вторинних алюмінієвих сплавів. Випробувано вторинний силумін АК8М3. Вивчено вплив зростання вмісту заліза у сплаві на кордон витривалості і інтерметаллідние включення: розміри та об'ємна частка включень зростали, а кордон витривалості знижувалася. Експериментально доведено, що обробка сплаву спеціальним модифікуючих комплексом [2] призводить до глобулярізаціі інтерметалідних включень і зростанню кордону витривалості. Запропоновано аналітичну залежність для визначення впливу інтерметалідних фаз на кордон витривалості гетерогенних алюмінієвих сплавів. Зіставлення експериментальних і розрахункових значень кордону витривалості сплаву АК8М3 показало їх хорошу узгодженість.

Запропоновано розрахункову методику оцінки експлуатаційних можливостей дефектних трубопроводів з урахуванням потенційного розвитку корозійно-механічних дефектів. Спрогнозований ресурс магістрального газо-та нафтопроводу з дефектами різних форми і розмірів.

Розроблено математичну модель для визначення залишкових напруг і концентрації напружень в околиці плоского з'єднання різнорідних матеріалів. Сформульовано варіаційні постановки прямого і зворотного завдань. В якості вхідних даних для зворотної задачі запропоновано використовувати результати вимірів параметрів напружено-деформованого стану об'єкта неруйнівними методами. Проведено чисельний аналіз рішень прямого і зворотного задач визначення концентрації напружень в околиці з'єднання рiзномодульних матеріалів. Обговорено можливість застосування розробленого підходу для моніторингу напружено-деформованого стану з'єднань у процесі їх експлуатації та для оцінки залишкового ресурсу.