Изложены современные представления о безопасности сложных систем и проблемы устойчивого развития. Рассмотрены основные факторы риска: антропогенные, техногенные и экологенные (природные). Дается концепция стратегии глобальной безопасности, излагаются некоторые аспекты применения дарвиновской триады и второго начала термодинамики к проблемам устойчивого развития. Приводятся данные по факторам риска для конкретных сложных технических систем.

Рассмотрены конструкции резиновых деталей, используемых в общем машиностроении в качестве силовых элементов и испытывающих в процессе эксплуатации большие нагрузки и влияние активной внешней среды. Приведены данные о механических характеристиках конструкционных резин, изложены методы проектирования и расчета наиболее распространенных резиновых деталей. Представлены конкретные примеры расчета и рекомендации по выбору рациональных марок резин, условий нагружения, допускаемых нагрузок и деформаций для наиболее распространенных резинотехнических изделий.

Освещены современное состояние и перспективы развития механики эластомеров, а также процессы деформирования и разрушения резиновых прокладок промежуточных скреплений рельсового пути. Проанализирована динамика взаимодействия эластичных рабочих органов с обрабатываемой средой. Приведены концептуальные основы создания современных рудоизмельчительных мельниц с резиновой футеровкой. Показаны особенности численного моделирования теплообразования в резиновом виброизоляторе. Рассмотрены процессы разработки и расчета резиновых элементов тяжелых горных машин, а также металлорезиновых виброизоляторов для дробилок. Определено влияние рецептурных факторов на параметры упругого потенциала шинных резин. Предложены пути решения проблем реструктуризации промышленных предприятий с учетом особенностей разработки стратегии их развития.

Изложены основы теории фракталов и ее приложения в геомеханике. Рассмотрены фрактальные представления в математике, физике, механике и геологических науках в историческом контексте. Предложены решения конкретных задач о фрактальных структурах пустотности ископаемых углей и вмещающих пород в различных горно-геологических условиях Донбасса, движении жидкости и газа в средах с фрактальной геометрией пористости. Установлены закономерности дробных размерностей разрушения геоматериалов в образцах, массиве и при сдвижении земной поверхности. Установлены и описаны особенности фрактального поведения геодинамики разломов Донецко-Луганского углегазоносного района для выделения их аномальных зон.

Изложены основы теории фракталов и ее приложения в геомеханике. Рассмотрены фрактальные представления в математике, физике, механике и геологических науках в историческом контексте. Приведены решения конкретных задач о фрактальных структурах пустотности ископаемых углей и вмещающих пород в различных горно-геологических условиях Донбасса, описаны движения жидкости и газа в средах с фрактальной геометрией пористости, установлены закономерности дробных размерностей разрушения геоматериалов в образцах, массиве и при сдвижении земной поверхности. Проанализированы особенности фрактального поведения геодинамики разломов Донецко-Луганского углегазоносного района для выделения их аномальных зон.

Представлены экспериментальные исследования механических свойств широкого класса отечественных марок резин. На основе термодинамического подхода описаны процессы деформирования резиновых изделий. Большое внимание уделено законам вязкоупругого поведения резин и экспериментальному определению реологических параметров широкого спектра резин. Изложены аналитические и приближенные методы расчета резиновых деталей, даны практические рекомендации при их проектировании. Рассмотрено развитие метода трехмерных конечных элементов и его модификации - моментной схемы конечных элементов в механике слабосжимаемых материалов. Приведены результаты расчета ряда резиновых деталей аналитическими и численными методами.

Рассмотрены резиновые детали, используемые в технологических машинах в качестве силовых элементов и испытывающие в процессе эксплуатации большие нагрузки и влияние активной внешней среды. Приведены данные о механических характеристиках конструкционных резин, изложены методы проектирования и расчета наиболее распространенных резиновых деталей, а также характеристики прочности и разрушения таких деталей при статистических и динамических нагрузках.

Рассмотрены резиновые детали (РД), используемые в технологических машинах в качестве силовых элементов и испытывающие в процессе эксплуатации большие нагрузки и влияние активной внешней среды. Проанализированы современное состояние и тенденции развития РД машин. Приведены данные о механических характеристиках конструкционных резин, описаны методы проектирования и расчета наиболее распространенных РД. Внимание уделено механике деформирования и разрушения РД. Предложены концепции создания барабанных мельниц (БМ) с резиновой футеровкой. Освещены особенности расчета резиновых защитных футеровок БМ, резиннометаллических шарниров, цилиндрических резиновых элементов.

Рассмотрены резиновые детали, используемые в технологических машинах в качестве силовых элементов и испытывающие в процессе эксплуатации большие нагрузки и влияние активной внешней среды. Приведены данные о механических характеристиках конструкционных резин, изложены методы проектирования и расчета наиболее распространенных резиновых деталей. Рассмотрены конструкции защитных футеровок барабанных рудоизмельчительных мельниц. Изложена модель взаимодействия внутримельничной загрузки с резиновой футеровкой для шаровых мельниц и мельниц самоизмельчения. Описана феноменологическая модель разрушения резины при абразивно-усталостном износе. Приведен алгоритм расчета долговечности резиновой футеровки с использованием двухкритериального уравнения. Освещены некоторые проблемы создания конкурентоспособных энергосберегающих резиновых футеровок барабанных мельниц.

Дан обзор по механике деформирования и разрушения эластомеров, рассмотрен вопрос о выборе наиболее подходящих критериев разрушения. Предпочтение отдано термодинамическим критериям, наиболее полно учитывающим специфику эластомеров. Обобщены результаты многолетних экспериментальных исследований деформационных и прочностных характеристик эластомерных деталей, закономерности их циклического разрушения. Рассмотрены преимущественно массивные эластомерные конструкции машин, работающих в экстремальных условиях. Полученные экспериментальные результаты в дальнейшем используются для построения физической и математической моделей, а также для прогнозирования долговечности реальных эластомерных конструкций.

Изложены методы расчета эластомерных деталей при статическом и динамическом нагружении с учетом физической нелинейности и эффектов старения материала. Рассмотрены синергетические модели деформирования и разрушения силовых деталей и защитных футеровок, методы расчета их долговечности при длительном цикличном нагружении. Приведены прикладные методы расчета систем виброизоляции тяжелых машин.

Рассмотрены конструкции резиновых и металлических футеровок барабанных рудоизмельчительных мельниц. Рассмотрена динамика движения внутримельничной загрузки в зоне контакта с футеровкой. Изложена синергетическая модель взаимодействия внутримельничной загрузки и резиновой футеровки с учётом различных механизмов разрушения резины, явления детерминированного хаоса, закономерностей волнового движения внутримельничной загрузки в барабане мельницы. Изложен расчёт долговечности резиновой футеровки шаровых мельниц при их абразивно-усталостном износе.

Наведено результати розробки та випробувань експериментальних зразків сейсмічних опор для захисту багатоповерхових житлових будинків.

Отмечено, что обычные критерии разрушения (допускаемые напряжения и допускаемые деформации), приемлемые при статических нагружениях, при циклических нагрузках малопригодны. Рассмотрена применимость обобщенных критериев разрушения - энтропийного, диссипативного типа, по величине развивающейся в материале поврежденности, для определения долговечности упруго-наследственных сред. Приведен пример расчета долговечности в опасных зонах разрушения эластомерных конструкций по литературным данным.

Рассмотрены конструкции резиновых и металлических футеровок барабанных рудоизмельчительных мельниц. Изучена динамика движения внутримельничной загрузки в зоне контакта с футеровкой. Предложена синергетическая модель взаимодействия внутримельничной загрузки и резиновой футеровки с учетом различных механизмов разрушения резины, явления детерминированного хаоса, закономерностей волнового движения внутримельничной загрузки в барабане мельницы. Проведен расчет долговечности резиновой футеровки шаровых мельниц при их абразивно-усталостном износе.

Рассмотрены различные конструктивные решения для резинометаллических вибросейсмоизоляторов. В качестве амортизирующих элементов конструкции используются резиновые и резинокордные цилиндрические элементы. Для получения такой жесткостной характеристики, как осадка, использовались приближенные аналитические зависимости и численные методы. Для уточнения расчетов, связанных с особенностями закрепления резинового элемента на торцах, использовались скорректированные значения прикладываемых нагрузок. Проведено сравнение результатов расчета с экспериментальными данными для образцов сейсмических опор. С помощью модификации метода конечных элементов - моментной схемы конечного элемента - для слабосжимаемых и композиционных материалов рассчитано напряженно-деформированное состояние резиновых и резинокордных виброизоляторов в условиях статического нагружения. Для резинокордных виброизоляторов проанализировано влияние количества армированных слоев, схемы армирования и объемного содержания волокна в резинокорде на жесткостные характеристики виброизолятора.

Условием бесперебойной и эффективной работы каждой технологической линии является использование транспортирующих машин с высокими техническими характеристиками. Хорошо себя зарекомендовали на практике конструкции машин для транспортировки, которые используют в процессе работы вибрацию. Применение виброустановок требует оптимизации режимов их работы. В виде упругого звена все больше используют резинометаллические элементы, характеризующиеся нелинейностью демпфирующих свойств. Рассмотрено динамику вибрационной машины, которая имеет в качестве упругих звеньев резинометаллические блоки и буферные амортизаторы, ограничивающие амплитуду колебаний рабочего органа. Предложенный метод определения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) вибропитателя базируется на принципе Вольтера, который при расчетах демпфирующих свойств амортизаторов дает возможность учитывать упруго-наследственные свойства резины. При корректировке динамических жесткостей основных упругих связей и буферов вибропитателя, используя принцип наследственности свойств резины, определяют зависимость амплитуды колебаний рабочего органа машины. Такой метод получил название "интегро-операторный" с применением дробно-экспоненциальных ядер релаксации. Построено резонансную кривую нелинейной одномассной системы. Сопоставлением теоретических и практических результатов установлено, что использование предложенной методики расчета обеспечивает достаточно полное описание демпфирующих параметров резинометаллических изделий и одновременно является эффективным средством расчета АЧХ нелинейных колебательных систем. Усовершенствована методика определения демпфирующих характеристик резинометаллических изделий и АЧХ нелинейных колебательных систем путем введения в алгоритм расчета зависимостей, учитывающих упруго-наследственные свойства резин. Использование интегро-операторного метода с применением дробно-экспоненциальных ядер релаксации обеспечит повышение точности расчетов демпфирующих параметров резинометаллических изделий, АЧХ нелинейных колебательных систем и даст возможность еще больше оптимизировать режимы работы вибрационного оборудования. Изготовленные с учетом принципа наследственности свойств резины резинометаллические блоки для упругой подвески вибропитателя исключат вероятность ограничения производительности технологической линии в связи с низкой долговечностью деталей подвески питателя.

Предложена методика определения параметров интегрального оператора эффективного продольного модуля упругости первого рода композиционного материала. В качестве объекта исследования использовали вязкоупругий трансверсально-изотропный композит с периодической структурой. Элементы его ячейки - трансверсально-изотропные вязкоупругая матрица и упругое волокно, которые аппроксимируются соответственно полым и сплошным цилиндрами. Реологические характеристики матрицы описываются согласно наследственной теории Больцмана - Вольтерра. Рассмотрено осесимметричное продольное растяжение ячейки. Сделано предположение, что радиальные перемещения и напряжения на границе раздела матрицы и волокна непрерывны, боковая поверхность ячейки свободна от напряжений, осевые деформации матрицы и волокна совпадают. Для решения полученной краевой задачи применяется преобразование Лапласа. Аналогичная задача в пространстве изображений решается для однородного трансверсально-изотропного вязкоупругого композита. Эффективный мгновенный продольный модуль упругости и ядро релаксации определяются из условия согласования деформирования композита с его составляющими - равенства их осевых деформаций. Предложенная методика позволяет определять вязкоупругие характеристики композита через соответствующие характеристики его элементов и объемные доли матрицы и волокна в композиционном материале.

Рассмотрена актуальная концепция вибросейсмоизоляции тяжелых горных машин, зданий и сооружений с помощью резиновых сейсмоблоков. В Японии, Новой Зеландии, Франции, Греции, Англии, США и ряде других стран она успешно используется для защиты от землетрясений таких важных сооружений, как атомные электростанции, школы, мосты, музеи, административные и жилые здания. Наибольшее распространение получили сейсмоизоляционные системы, включающие резиновые блоки. В известных литературных источниках, опубликованных в этих странах, не приведены аналитические расчеты и технологические особенности изготовления элементов. В Украине данная концепция развивается путем разработки сейсмоизоляционных блоков для защиты от землетрясений жилых зданий и виброизоляционных блоков для защиты от вибрации тяжелого оборудования (вес до 300 т, используется в России, Украине) и жилых зданий. Изложены результаты статических и динамических испытаний параметрического ряда резиновых сейсмоблоков для защиты жилых зданий от вибрации. Рассматрена конструкция сваи с виброизолирующими резиновыми опорами. Разработанные и испытанные конструкции резиновых сейсмоблоков были использованы для виброзащиты от поездов метрополитена и автотранспорта двух жилых домов в Киеве (10-секционный 10-этажный и 3-секционный 27-этажный жилые дома), а также три дома во Львове. Вибросейсмоизоляция с помощью резиновых сейсмоблоков обеспечивает собственную частоту колебаний здания в горизонтальной плоскости менее 1 Гц, что соответствует требованиям государственных строительных норм и Еврокода 8 к проектированию систем сейсмоизоляции зданий.

Запропоновано енергетичний критерій руйнування в'язкопружних елементів конструкцій при їх абразивному зношенні з врахуванням дисипативного розігріву. На його основі розроблено алгоритм розрахунку довготривалості таких елементів при довготривалому циклічному навантаженні. Одержано просту формулу для кількості циклів до руйнування. Наведено результати експериментального дослідження руйнування гумової футеровки. Має місце задовільне узгодження теоретичних та експериментальних даних.