Методом сингулярних інтегральних рівнянь знайдено розв’язки антиплоских задач теорії пружності для площини, послабленої криволінійними отворами із закругленими та гострими вершинами. Коефіцієнти інтенсивності напружень у гострих вершинах визначено граничним переходом від закруглених вершин за залежністю між коефіцієнтами інтенсивності та концентрації напружень у гострій та закругленій вершинах кутового вирізу. Числові результати отримано для отворів різної конфігурації: еліптичного, фізичної щілини, овального, ромбічного та прямокутного.

Внаслідок експлуатаційної деградації сталей 12Х1МФ та 15Х1М1Ф знижується їх опір зародженню та субкритичному росту втомної тріщини, особливо біля зовнішньої поверхні зони розтягу згинів парогонів. Довговічність на стадії зародження початкової макротріщини найчутливіша до структурно-механічної пошкоджуваності деградованих сталей. Показано, що сульфідні включення типу MnS сприяють падінню роботоздатності цих сталей через формування біля них клиноподібних мікропорожнин. Розроблено методику пришвидшеної деградації сталей парогонів у лабораторних умовах за температур 540…630 ^oС і циклічного навантаження з високою асиметрією циклу (R = 0,6), що моделює маневрові режими роботи парогонів.

Змодельовано та проаналізовано вплив похибок визначення поля напружень на точність обчислення коефіцієнтів розкладу Вільямса і відтворення поля напружень за поперечного зсуву.

Розглянуто осесиметричну задачу про фрикційний контакт двох пружних тіл параболоїдної форми за умови, що область контакту поділяється на кругову зону зчеплення та кільцеву зону проковзування. Завдяки малості області контакту тіла замінені пружними півпросторами. Здійснено перехід від крайової задачі для двох пружних півпросторів до задачі для одного півпростору. Узагальненим методом Вінера–Гопфа отримано аналітичний розв’язок задачі. Визначено радіуси області контакту та зони зчеплення, розподіл контактних напружень, зближення тіл.

Для поліетиленових труб з пустотілою (стільниковою) стінкою запропоновано методику оцінювання напружено-деформованого стану, який виникає під впливом ґрунтів. Розглянуто дві схеми навантаження стільникової труби: з жорсткою основою та з просіданням в ґрунт. Встановлено, які з будівельних стандартів для труб із суцільною стінкою необхідно застосовувати під час розрахунків труб з порожнистою стінкою. Розраховано критичні прогини труб та вказано, які з критеріїв потрібно використовувати за заданих геометричних і механічних параметрів труб та ґрунтів.

Досліджено конструкційне демпфування в характерному елементі структури однонапрямлено армованих композитів з недостатньою адгезією на поверхнях поділу. Показано, що непроклеї поблизу розривів волокон збільшують демпфування, а щоб підвищити демпфування композитів, армованих короткими волокнами, слід усунути тертя на центральних ділянках волокон.

Для кількісного аналізу фрактографічних зображень використано спосіб їх сегментації багаторівневим порогуванням. На відміну від відомих підходів для меншого спотворення сегментованого зображення враховували спільні ознаки, властиві не лише великим, але і малим його деталям, яким відповідають невисокі піки на гістограмі яскравості. Це дало змогу розділити зображення фрагмента поверхні зламу на зв’язні області, а після цього визначати та аналізувати їх кількісні характеристики.

Сформульовано критерій для визначення довготривалої міцності елементів конструкцій з тріщинами низькотемпературної повзучості за довготривалого статичного навантаження. Застосування критерію продемонстровано на прикладах задач для балок відкритого профілю з тріщинами за їх довготривалого розтягу і згину.

Досліджено вплив електролітично абсорбованого водню на модуль Юнґа низьковуглецевого сталевого стрижня діаметром 12 mm методом вимірювання часу проходження пружної хвилі. Встановлено, що після наводнювання зразка підвищуються швидкість проходження пружних хвиль та модуль пружності матеріалу, що, як показав аналіз отриманих результатів, найвірогідніше пов’язано з перерозподілом напружень у стрижні.

Побудовано спрощену комп’ютерну модель взаємодії гідратованих та негідратованих іонів водню, кальцію і цинку з центрами адсорбції фрагмента SiO₂ цеоліту у кластерному наближенні. За допомогою квантово-хімічного методу РМ6 розраховано енергії активації адсорбції та утворення хімічних зв’язків за поступового заповнення цих центрів і показано позитивний вплив іонів металів на блокування адсорбції іонів водню зі зменшенням їх проникнення до поверхні основного металу.

Ідентифіковано та кількісно проаналізовано мережі тріщин у цирконієвому нанопокриві на основі оброблення цифрових зображень. Поведінку дефектів оцінено за результатами діагностування окремих етапів деформаційного процесу. Встановлено, що окремим стадіям руйнування покриву відповідають свої інтегральні параметри зображення. На основі послідовної обробки даних поверхневого множинного розтріскування виявлено основні закономірності коалесценції окремих дефектів та фрагментації покриву. Встановлено, що множинні дефекти в матеріалі частково збільшують його деформаційні властивості, спричиняючи “поглинання” енергії пружно-пластичних деформацій прилеглих ділянок. Подано теоретичні передумови і експериментальні результати.

Штампування листів сталі – один із найвідоміших процесів у виробництві, за якого штамп зношується через циклічний контакт протилежних поверхонь. Він зазнає впливу високих напружень і тому повинен володіти високою зносотривкістю. Під час використання зношеного штампа поверхня інструмента впливає на якість листових виробів та спричиняє поверхневі дефекти. Покриви на штампі, отримані за допомогою PVD, завдяки високій твердості та слабкому тертю, можуть зменшити зношування. Вивчено зношування штампа із AlCrN покривом, який використовують для штампування листів сталі. Поверхні досліджено за допомогою сканівної електронної мікроскопії. Встановлено, що зношування спричинене стиранням, адгезією та розшаруванням уздовж задньої поверхні ковзання. Визначено об’єм зносу штампа та висоту зазору штампованих частин.

Вивчено вплив вмісту і фізичної природи грубо- (60...65 μm) і дрібнодисперсних (3...10 μm) часток на адгезійну міцність і залишкові напруження у епоксикомпозитах для функціонально-градієнтних покривів. Оптимізовано температурно-часові режими зшивання епоксидної матриці. Максимальну адгезійну міцність (49,2... 50,0 МРа) спостерігали після введення в епоксидний олігомер наповнювача оксиду міді (60... 65 μm) за вмісту q = 60…80 m.p на 100 m.p епоксидної матриці. Залишкові напруження 4,5...4,8 МРа.

Досліджено гранулометричний склад частинок порошку феромагнетного сплаву, отриманого ультразвуковим диспергуванням з використанням підвищеного статичного тиску у робочій камері. Показано, що застосування водню підвищує ефективність ультразвукового диспергування. Порівняно результати аналізу порошків, отриманих за використання ультразвуку та помелу в етанолі у планетарному кульовому млині.

Досліджено вплив різних близьких за морфологією та розміром функціональних покривів (оксидних, нітридних, карбонітридних, карбооксидних), сформованих термодифузійним насиченням, на механічні властивості (короткочасну міцність, пластичність, схильність до сповільненого руйнування, втомну довговічність за малоциклового та обертового згинів) високоміцного термічно зміцнюваного титанового (α+β)-сплаву ВТ14 (Ti–3,5…6,3% Al–2,5…3,8% Мо–0,9…1,9% V). Виявлено, що за подібної морфології модифікованого шару на механічні властивості найменше впливає двокомпонентний оксидний покрив, а вплив усіх покривів суттєво залежить від розмірного фактора (відносної частки металу, зайнятої модифікованим шаром, до робочого перерізу). Багатокомпонентні покриви на основі потрійних сполук втілення (карбонітридів, карбооксидів) забезпечують вищі міцнісні характеристики за порівнянних опору втомі та пластичності.

З’ясовано, що за розтягу зразків сплаву Zr18Nb в ультразвуковому (УЗ) полі зниження умовної границі текучості σ_0,2 від накладання УЗ деформацій припиняється зі зростанням їх амплітуди внаслідок зміцнення дисперсною ω-фазою. Показано, що показник деформаційного зміцнення загартованого сплаву (n = 0,67) вищий, ніж матеріалів зі стабільною ОЦК ґраткою (n = 0,5), і зростає як після попереднього волочіння (до n = 0,85), так і під час дії УЗ деформацій за розтягу (до n = 0,93). Ці ефекти спричинені ініційованим деформацією β→ω перетворенням, а також розміром і кількістю ω-виділень, зафіксованих за допомогою рентгенівського фазового аналізу, результати якого корелюють з показами вимірювань питомого електричного опору. Обговорені можливі механізми впливу УЗ коливань на β→ω перетворення і розмір ω-фази. Формування великої кількості ультрадисперсної ω-фази, розташованої в площинах ковзання ОЦК ґратки (β-матриці), призводить до блокування дислокацій, утворення їх скупчень, зростання показника деформаційного зміцнення і деформаційних напружень за розтягу зразків.

Досліджено вплив відпалу на фізико-хімічні властивості аморфних сплавів на основі алюмінію. Встановлено, що після відпалу при температурі першої стадії кристалізації формується рентгеноаморфна структура з невеликою об’ємною часткою невпорядкованої нанокристалічної фази. Опір поляризації поверхні сплавів у 0,5 М водному розчині NaOH тут суттєво зростає, значення вільного потенціалу зсуваються в анодний бік. Під час структурних перетворень за цих умов максимально підвищується їх мікротвердість.