Розглянуто основні підходи до аналізу технічного стану бетонних і залізобетонних конструкцій із експлуатаційними дефектами та оцінено ефективність підвищення їх роботоздатності ін’єкційними технологіями. Розраховано параметри цих технологій та запропоновано низку ін’єкційних композиційних матеріалів на поліуретановій та поліепоксидній основі, які мають високі технологічні характеристики, а їх ефективність підтверджують результати випроб лабораторних зразків із заповненими концентраторами напружень. Виявлені додаткові можливості протикорозійного захисту оголеної сталевої арматури введенням до ін’єкційних композицій інгібіторів корозії, а також розкрито технологічні особливості зміцнення пошкоджених конструкцій заповненням виявлених дефектів.

Встановлено факт деградації властивостей алюмінієвих сплавів типу Д16 і В95 обшивки крила літака Ан-12 після тривалої експлуатації впродовж 40 років, яка проявляється, у першу чергу, у зниженні їх пластичності (відносного видовження δ) і характеристик циклічної тріщиностійкості (порога втоми ΔK_th і циклічної в’язкості руйнування ΔK_fc). Виявлено, що погіршення механічних характеристик цих сплавів пов’язане зі змінами їх тонкої структури і мікромеханізмів руйнування, які залежать від навантаженості різних зон крила. Встановлено, що за зміною питомої електро-провідності деградованих сплавів можна контролювати цей процес.

Проаналізовано і синтезовано відомі у літературі результати досліджень мікромеханізмів росту тріщин повзучості та на підставі цього показано, що вони, в основному, ростуть шляхом зародження, збільшення і об’єднання пор. Це покладено в основу формулювання розрахункової моделі для визначення періоду докритичного росту тріщин низькотемпературної повзучості в конструкційних матеріалах. В результаті отримано кінетичне рівняння росту таких тріщин як залежність швидкості від коефіцієнта інтенсивності напружень. Це рівняння разом з початковими і кінцевими умовами становить розрахункову модель для визначення періоду докритичного росту тріщин низькотемпературної повзучості.

Спрогнозовано розвиток тріщини за методом, що ґрунтується на ваговій функції (WF2D) обчислення інтенсивності напруження. Його перевага порівняно з аналітичними у тому, що моделюють складний розвиток тріщини в довільних нелінійних полях напружень. Встановлено, що моделювання переходу від напівеліптичного до прямого розвитку тріщини в пластинах (необхідне в класичних методах) не потребує особливих зусиль, тому що пропоновані довжини початкової прямої тріщини істотно не впливають на прогнозовану міцність. За результатами визначення міцності під час розвитку півеліптичної тріщини можна зробити висновки, що доцільніше замінити довільний розподіл напружень, використовуючи аналітичні методи прогнозування.

Досліджено методи декомпозиції області для числового розв’язування задач про односторонній контакт без тертя багатьох пружних тіл скінченних розмірів. З використанням скінченноелементних апроксимацій розв’язано задачі про односторонній контакт трьох пружних тіл, обтиснених жорсткими плитами, та кон-такт трьох закріплених тіл, одне з яких перебуває під дією зовнішнього навантаження. Вивчено розподіли нормальних контактних та еквівалентних напружень у тілах.

Розвинена комп’ютерна модель електрохімічної поведінки межі контакту метал–електроліт з використанням квантово-хімічного напівемпіричного (PM6) і молекулярно-динамічного методів. Розглянуто еволюцію системи метал–середовище, детально вивчено термодинамічні та кінетичні особливості встановлення адсорбційно-десорбційної рівноваги для кластерних систем Cu–, Zn–, Fe–, α-латунь–електроліт. Розраховано електродні мікропотенціали міді, цинку та α-латуні, які задовільно узгоджуються з експериментом.

Вивчено вплив температури, агресивності середовищ та міжфазної взаємодії на корозійні характеристики бор-алюмінієвих композитів з використанням синхронного термічного аналізу (СТА), який поєднує два методи дослідження – термогравіметрію і диференціальну сканівну калориметрію. За допомогою СТА встановлено масову частку армувальних компонентів (борних волокон), кількість інгібітора на поверхні композиційних матеріалів, його термічну тривкість та порівняльну інтенсивність корозії в різних агресивних середовищах.

Досліджено взаємодію водню з цирконієм, що знаходиться в різних структурних станах – від нано- до крупнокристалічного. Визначено фазовий склад і структуру гідридів у наводнених цирконієвих зразках з різною вихідною мікроструктурою. Вивчено кінетику сорбції водню нанокристалічним цирконієм за різних температур і процеси десорбції за безперервного нагрівання у вакуумі. Встановлено, що температура початку поглинання, фазовий склад і кількість поглинутого водню істотно залежать від структурного стану цирконію.

Досліджено вплив на фізико-хімічні властивості порошків срібла, одержаних з вторинних розчинів арґентуму (І) нітрату контактним осадженням магнієвою стружкою за 293…323 K, концентрації в початковому розчині 0,06…0,32 mol/l AgNO₃ і 0,1… 0,5 mol/l NН₄NO₃, гідродинамічних умов за зміни Re_v в межах 12950…46700. За температури 313 K, стехіометричної кількості магнієвої стружки, турбулізації середовища, яка відповідає Re_v = 24200, вмісту у початковому розчині 0,06…0,1 mol/l AgNO₃ і 0,25 mol/l NН4NO3 одержано срібний порошок з насипною густиною 1,09 g/cm³, питомою поверхнею за газопроникністю 2520 cm²/g, середнім розміром частинок 1,0…3,0 μm. Частинки порошку мають правильну геометричну форму з тетра- і гексагональною симетрією відносно осі росту. Вміст Ag в ньому 99,9 mass.%. Показано, що вибором і поєднанням умов контактного осадження можна одержати порошки із заданими фізико-хімічними властивостями.

Використовуючи три промислові економно-леговані метастабільні титанові β-сплави (TIMETAL-LCB (wt.%): Ti–1,5Al–4,5Fe–6,8Mo, Ti–4,3Fe–7,1Cr–3Al та Ti–1Fe–13Cr–3Al), порівняльно дослідили вплив окремих легувальних елементів на кінетику розпаду загартованої від температур однофазної β-області метастабільної β-фази під час старіння. Встановлено роль таких легувальних елементів, як молібден, залізо та хром. Експериментальні результати зіставлені з результатами паралельних обрахунків за програмним комплексом DICTRA. Запропоновано нову композицію економно-легованого титанового β-сплаву, в якому за основу взято сплав Ti–1,5Al–4,5Fe–6,8Mo, де молібден замінено на еквівалентну кількість марганцю (4%). Встановлено перспективність сплаву для практичного використання.

Досліджено особливості формування мікро- і наноструктури в композиційних матеріалах алмаз-Fe–Cu–Ni–Sn–CrB₂, одержаних спіканням в пресформах у муфельній печі з гарячим допресовуванням. З’ясовано механізми, які сприяють поліпшенню механічних властивостей таких композитів залежно від технологічних режимів їх одержання.

Металокерамічні ванадієві (WC) матеріали використовують для виготовлення різальних інструментів. Перетворюють WO₃ в WC за допомогою різних методик. Хімічні процеси, задіяні у такій редукції, досить тривалі та енергоємні. Проаналізовано композити, отримані після реакції зворотного струму з метою виявлення можливості перетворення WO₃ у WC. Ця методика перспективна і економна для низькотемпературного синтезу ультрадрібних частинок WC. Синтезовані порошки досліджено методами рентгенівського дифракційного аналізу, сканівної електронної мікроскопії, та енергорозсіювального рентгенівського аналізу, трансемісійної електронної мікроскопії.

Вивчено вплив твердофазної екструзії з використанням деформації простим зсувом на мікротвердість кристалізованих полімерів. Виявлено, що екструзія підвищує мікротвердість, що обумовлено збільшенням ступеня кристалічності і досконалості кристалітів, формуванням орієнтаційного порядку. Встановлено кореляційні залежності між мікротвердістю, границею текучості та модулем пружності орієнтованих полімерів. Їх характер обговорено з позицій класичної теорії пластичності і пов’язано з різним внеском пружної і пластичної деформацій у загальну деформацію полімерів.

Запропоновано розрахунково-експериментальну методику оцінювання безпечної роботи та ризику руйнування нафтогазопроводів тривалого користування із урахуванням впливу потенційного розвитку експлуатаційних дефектів та деградації властивостей металу труб.

За результатами спостереження ділянки залізничної колії встановлено силу притиску рейкового скріплення КПП-5 за монтажного стану і її зміну під час проходження вантажного потягу. Розроблено методику випробування на витривалість пружних клем такого скріплення та побудовано криву втоми для клем, виготовлених зі сталі 60С₂.

Проаналізовано причини та характер експлуатаційного руйнування гребного вала морського судна, виготовленого з низьколегованої сталі. Встановлено, що причиною руйнування є корозійна втома металу, хоча механічні характеристики сталі на повітрі задовільні, а тривала експлуатація вала може бути забезпечена завдяки захисту його матеріалу від морської води.