Розроблена і описана методика випробувань трубчатих і гладких зразків, а також зразків з надрізом на термовтому. Наведено результати випробувань на розтяг і на термовтому зразків із різним радіусом надрізу за різних температур. Запропоновано методику прогнозування довговічності надрізаних зразків при термовтомі за різних температурних умов із використанням критерію щільності розсіяної енергії деформації. З метою прогнозування криві розтягування матеріалу за відповідних температур використовуються для аналізу поведінки матеріалу поблизу концентратора напруг, де напружено-деформований стан розраховується за методом скінченних елементів. Прогнозування виконано шляхом співставлення номінальної щільності енергії деформування у гладкому зразку зі щільністю енергії деформування, що поглинута в області надрізу з урахуванням концентрації напруг і деформацій.

Досліджено підвищення втомної міцності зварних з'єднань стальних конструкцій унаслідок зняття концентрації зварювальних напружень. Основна увага зосереджена на так званому контактному методі обробки поверхні зварного з'єднання, який по суті є близький до технології контактного зварювання. Показано, що ця обробка усуває не тільки дефекти шва, але помітно підвищує границю витривалості з'єднання (від 20 до 100).

Запропоновано метод для наближеного опису розкриття тріщини під дією двох симетричних сил, прикладених до протилежних поверхонь тріщини, що виходить із концентратора. Розв'язок шукають у вигляді суми асимптотичного та поправочного членів. Перший член отримано шляхом застосування інверсії із відомого розв'язку для півплощини з крайовою тріщиною. Поправковий член містить невідомі коефіцієнти і є нехтувально малим порівняно з першим, коли точка прикладення сили чи розглядувана точка поверхні тріщини лежать біля її вершини. Показано, що реалізація методу зводиться до декількох арифметичних дій. На різних прикладах продемонстрована висока точність методу.

Запропоновано новий варіант методу розв'язання три- та двовимірних зв'язаних задач теорії термопластичності для нестаціонарного навантаження тіл із концентраторами напруги. Отримані результати показують, що врахування тепловиділення в процесі циклічного навантаження тіла за межею пластичності матеріалу може впливати на його напружено-деформований стан.

Вершину затупленої тріщини розглянуто як особливий вид концентратора напружень. Дослідження виконано на компактних зразках із високопластичної бейнітної сталі 10MnMoNi5-5 за допомогою комп'ютеризованого рентгенівського дифрактометра. Встановлено розподіл залишкових стискальних напружень біля вершини тріщини після її затуплення в умовах пластичного деформування та показано необхідність їх враховувати при оцінці локального руйнування матеріалу.

Викладено нові концепції оцінки міцності та локального руйнування конструкційних металів і сплавів, що знаходяться під одночасною дією рідких корозійних середовищ та довготривалих статичних або циклічних навантажень. Запропоновано модельні схеми та методологію досліджень локалізованої взаємодії корозійних середовищ з деформованими металами біля гострокінцевих концентраторів напружень. Сформульовано критерії та підходи для визначення базових характеристик міцності матеріалів з урахуванням напружено-деформованого стану матеріалу і фізико-хімічних процесів, що протікають під час його взаємодії з корозійним середовищем. Наведено приклади застосування розроблених підходів до оцінки роботоздатності та довговічності ряду енергетичних конструкційних матеріалів з урахуванням дії робочих середовищ.

Выведена аналитическая зависимость между характеристиками электрических и механических напряжений в окрестности вершины заполненного средой выреза, выраженная через введенный коэффициент интенсивности электрических напряжений. Определены границы анодной зоны в окрестности заполненной электролитом вершины щели. Установлена зависимость величины анодного участка от физических характеристик металла и среды, размера дефекта, а также величины приложенной механической нагрузки, что позволяет оценивать коррозионную ситуацию вблизи вершин трещиноподобных концентраторов напряжений.

Описано розроблений поляризаційно-оптичний метод дослідження динамічного напруженого стану анізотропних матеріалів у елементах конструкцій - метод динамічної фотопружності анізотропних тіл. Викладено теоретичне обгрунтування методу. Визначено основні співвідношення методу динамічної фотопружності анізотропних середовищ. Розкрито зв'язок між напружено-деформованим станом та оптичними характеристиками у конструктивно-анізотропних тілах. Висвітлено основні вимоги до поляризаційно-динамічної установки. Досліджено механічні характеристики модельних конструктивно-анізотропних матеріалів. Проаналізовано процеси руйнування у пластинах з концентраторами. Наведено експериментальні розв'язки задач.

Наведено результати досліджень у галузях кораблебудування, енергетичного машинобудування, електротехніки, обробки матеріалів у машинобудуванні, металургії та машинознавства, інформатики, кібернетики, обчислювальної техніки й автоматизації, а також управління проектами та розвитку виробництва. Висвітлено вплив механічних характеристик суднокорпусних сталей на криві втоми типових концентраторів. Зроблено розрахунок згину балок суднових конструкцій зі змінним перетином. Здійснено аналіз і класифікацію вузлів з'єднань балок суднового набору. Запропоновано схему оперативного аналізу результатів роботи суден на підставі системи інформаційних повідомлень за будь-якої форми судноплавства.

Статтю присвячено статичним і циклічним випробуванням зразків трубчастих (з перерізом у вигляді кільця) запобіжних шпинделів. Мета статичних випробувань - отримання прямого злому, втомних випробувань - визначення напрацювання до відмови. Відсутність концентратора напружень і малий характерний розмір (товщина стінки труби) дозволили підвищити втомну довговічність у 10 разів.

Розвинуто модель для дослідження теплових ефектів у пружнов'язкопластичних тілах. Вона дозволяє отримати якісну і кількісну інформацію про напружено-деформований стан тіла та провести неруйнівну діагностику внутрішніх дефектів, які є концентраторами напружень і деформацій. Розв'язано задачу про плоский напружений стан прямокутника з отвором. Як матеріали пластини використано сталь та алюмінієвий сплав. Вивчено особливості зміни розподілу температури на зовнішньому контурі тіла в процесі монотонного та циклічного розтягів у пружній і пластичній областях.

Для випадку циклічного навантажування у діапазоні частот 100...10000 Гц запропоновано методику дослідження поширювання малих тріщин за допомогою розробленої системи вимірювання реакції дефектної ділянки металу на дію високочастотного електромагнітного поля. Наведено підходи до створення вимірювального комплексу для визначення довжини малих поверхневих тріщин, що розвиваються від завданого початкового дефекту, а також сформульовано вимоги до вибору геометричних параметрів початкового концентратора. Виявлено, що за однакового рівня циклічних напружень малі утомні тріщини розміром 0,1...0,2 мм формуються раніше (відносно кількості циклів до руйнування) за більш високої частоти навантажування.

Описано модель руйнування керамічних матеріалів, згідно з якою кераміка є пористим неоднорідним матеріалом композиційної структури. Враховано, що пори виступають як концентратори напружень, у цьому випадку мають значення їх розміри, геометрична форма й орієнтація відносно напряму дії найбільших розтягальних напружень. За руйнівне прийнято напруження на поверхні пор у місцях найбільшої концентрації, яке дорівнює границі міцності зв'язувальної фази кераміки.

Розглядаються питання синтезу локальних комп'ютерних мереж з деревоподібною структурою. Для досягнення необхідного рівня надійності пропонується підключати робочі станції одночасно до декількох концентраторів. Для синтезу структури мережі пропонується метод Лагранжа, наводиться порівняльний аналіз його з іншими методами.

В монографії викладено основні результати з концентрації напружень в пластинах та оболонках з композитних матеріалів. При дослідженні концентрації напружень в елементах конструкцій використано континуальні наближення для описання властивостей композитних матеріалів, які враховують анізотропію властивостей, понижену зсувну жорсткість та нелінійний закон їх деформування. Результати отримані в двовимірній та тривимірній постановках при статичних і динамічних силових навантаженнях, а також у ряді випадків при дії температурного поля. Розглянуто пластини та оболонки різної форми, з одним або декількома вільними та підкріпленими отворами, тріщинами і розрізами. Поряд з викладенням методів розв'язування основних класів задач велика увага приділяється конкретним результатам про напружено-деформований стан біля концентраторів напружень.

В условиях плоской деформации исследованы напряжения в кусочно-однородном изотропном теле вблизи конца трещины отрыва, выходящей на угловую точку границы двух сред. На границе раздела сред предполагается образование пластических полос, моделируемых пластическими линиями скольжения. Для определения напряжений использован аппарат интегрального преобразования Меллина и метод Винера - Хопфа. Угловая точка является концентратором напряжений со степенной особенностью и, поэтому, сразу после появления боковых пластических полос-зон, из нее начнет развиваться новая пластическая зона. Изучена зависимость степени сингулярности напряжений от угла раствора границы и упругих характеристик сред.

Запропоновано метод визначення полів місцевих напружень і пружних деформацій в околі неглибоких, проміжних і глибоких тріщин під час розтягу, згину або кручення призматичного та циліндричного брусів із боковими і кільцевими надрізами. Одержано співвідношення, за допомогою яких можна визначити коефіцієнти інтенсивності напружень для цих тріщин залежно від номінальних напружень і розмірів надрізу та величину головних напружень у зоні тріщини залежно від коефіцієнта інтенсивності напружень і основних геометричних розмірів для найбільш типових концентраторів напружень, характерних для реальних конструкцій та умов навантаження.

Показано можливість використання нових фізично обгрунтованих характеристик в'язкості металу та окрихчуючої дії концентратора напружень з метою аналізу квазікрихкого руйнування, ініційованого короткими тріщинами. Запропоновано методику експериментального визначення величини параметра, який характеризує окрихчуючу дію цих дефектів, та отримано наближену залежність для розрахунку його значення для короткої тріщини. Для типових конструкційних сталей встановлено залежність коефіцієнта запасу в'язкості сталі з короткою тріщиною від рівня її міцності. Сформульовано вимоги до рівня в'язкості, за якого дефекти цього типу не є небезпечними.

Досліджено еволюцію зони пластичності поблизу кінця тріщини нормального відриву у маловуглецевій сталі. Побудовано розподіл компонент тензора пластичної дисторсії для різних стадій розвитку тріщини.

Построен алгоритм решения плоской задачи теории упругости для трехкомпонентной композиции, в которой граница раздела матрицы и включения моделируется упругой прослойкой. Дана количественная оценка зависимости обобщенных коэффициентов концентрации (интенсивности) напряжений возле вершины криволинейного выреза и абсолютно жесткого включения от типа нагрузки, упругих характеристик и ширины упругой прослойки, а также от малого радиуса кривизны вершины концентратора.