With the growing demand for the low-weight, but reliable design of plastic products, the finite element modelling of mechanical behaviour of plastic parts becomes more important. However, despite of strong time-dependent behaviour of polymers, the visco-elasticity models are rarely used by engineers in everyday practice. Instead, the elasticity or elastic-plastic material models are used. It is due to lack of well-established visco-elasticity models in the commercial FEA packages, but also due to the traditional (among the engineers) point of view, when plastic is considered to the "metal alike". In this paper, based on the example of problem on creep-buckling of plastic strips, the benchmark of several constitutive models is performed.

У межах імовірнісно-феноменологічного підходу розглянуто перколяційний механізм руйнування матеріалів. Досліджено розподіл часу руйнування під дією на матеріал випадкового процесу типу дробового шуму. Обчислено асимптотичний розподіл імовірностей для випадку, коли енергетичний поріг руйнування є великим, у порівнянні з інтенсивністю процесу.

Проаналізовано і систематизовано результати визначення характеристик тріщностійкості матеріалів під довготривалим статичним і циклічним навантаженням в умовах дії водневоутримуючих середовищ. Основну увагу зосереджено на методологічних аспектах експериментальних методик визначення таких характеристик. Подано основні схеми навантаження і конструкції зразків, а також техніку проведення експериментів. Застосуваність методик апробована на сталях, що використовуються у водневій енергетиці.

Стисло описані деякі макромеханічні моделі для визначення втомної довговічності. Їх можна класифікувати як підходи "гарячої точки", середнього напруження інтенсивності поля напружень та об'ємні. Запропоновано новий підхід, який грунтується на інтенсивності поля напружень та об'ємному підходах і краще пояснює роль найважливіших факторів у процесі втомного руйнування. Викладені підходи зіставлено з результатами втомних досліджень.

Определены упругие свойства композитов с хаотической структурой. Рассмотрен вопрос о влиянии взаимодействия между компонентами керамического композиционного материала на прочностные свойства. Проведены аналитические исследования композиционных материалов с хрупкой матрицей при статических и циклических нагрузках. Сделан анализ вероятности разрушения керамических вкладок в композитных конструкциях. Описаны особенности деформационного упрочнения структуры поликристаллов при спекании порошков кубического нитрида бора. Приведены результаты обработки твердосплавных пластин импульсным магнитным полем. Выведены данные об измененных упругих и неупругих свойствах сверхпластичного материала в условиях действия внешних механических напряжений. Раскрыты особенности механического поведения аморфных металлических сплавов. Сделана оценка спектрального и фрактального состояний некоторых аморфных металлов. Исследован комплекс приповерхностных свойств твердых тел методами динамического наноиндентирования. Освещены вопросы изготовления деталей подъемно-транспортных машин методами порошковой металлургии.

Проаналізовано експериментальні дані малоциклової втоми під час двовісного непропорційного деформування різних типів матеріалів. Запропоновано деформаційний параметр - зведений розмах деформацій для отримання кореляційної залежності з довговічністю. Для більшості матеріалів, що розглянуті в роботі, ця залежність може бути отримана за результатами одновісних експериментів та описана лінійною функцією.

Розглянуто варіант ендохронної теорії пластичності для прогнозування асиметричного знакозмінного циклічного навантаження матеріалів. Визначено базові досліди і описана розрахунково-експериментальна методика для конкретизації запропонованого функціоналу пластичності. Показано переваги наведеного підходу при розв'язку конкретних задач.

Трехмерная задача теории упругости о взаимодействии трещин в теле сведена к решению системы граничных интегральных уравнений относительно функций, характеризующих взаимное смещение противоположных поверхностей трещин в процессе деформации тела. Регулярные ядра этих уравнений, учитывающие взаимодействие трещин через границу раздела материалов, выписаны в явном виде для параллельных трещин. Использован численно-аналитический подход к решению полученных граничных центральных уравнений. Для двух дискообразных параллельных трещин в разных материалах, нагруженных нормальными усилиями, получены зависимости коэффициентов интенсивности напряжений от соотношения между упругими постоянными составляющих тела для различных расстояний трещин к границе раздела материалов.

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.

Досліджено вплив попереднього пластичного деформування (ППД) розтягуванням - стискуванням (e=0; +0,106; -0,102) на порогову тріщиностійкість в алюмінієво-магнієвому сплаві АМг6. Виявлено взаємний зв'язок між кроком борозенок, шорсткістю поверхні руйнування та розмахом порогових коефіцієнтів інтенсивності напружень. На підставі огляду результатів інших авторів і власних досліджень отримано узагальнені дані з впливу ППД на характеристики порогової тріщиностійкості для різних матеріалів при різних рівнях і напрямках ППД.

Приведено термодинамическое уравнение состояния твердого тела. Показано, что оно может лечь в основание обобщенной теории диагностики и прогнозирования. Определены три механизма распада межатомных связей: хрупкий, Дебаевский и пластичный. Они сопровождаются механическими, тепловыми, ультразвуковыми, магнитными, электрическими и электронными эффектами. Доказано, что их параметры содержат информацию о напряженно-деформированном состоянии материала. Рассмотрены преимущества и недостатки механических, ультразвуковых (в том числе метода акустической эмиссии) и тепловых методов диагностики.

Обобщены работы по созданию опытных машин для испытания на усталость образцов и элементов конструкций в Институте механики НАН Украины и в ряде других институтов технического профиля НАН Украины. Дана оценка роли динамических свойств испытательных машин в изучении усталости материалов. Обобщен опыт расчетных поисков оптимальных решений, накопленный при конструировании машин. Принятая унификация колебательных систем испытательных машин позволила ввести в динамические расчеты ряд обобщенных характеристик и на их основе выполнить анализ динамических ошибок в определении нагрузок при испытании на усталость, эффективность возбуждения динамических нагрузок в испытательных машинах, их производительность (рациональные частоты силовозбуждения), чувствительность режима испытаний к состоянию образца.

Наведено експериментальні дані про дроблення, розліт і проникання в перешкоди уламків тонкостінних сферичних оболонок з м'якої сталі або алюмінієвого сплаву, що навантажені зсередини вибухом заряду вибухової речовини сферичної форми. Встановлено швидкості, кількість і середні розміри уламків для оболонок різних розмірів, а також максимальні глибини проникання уламків у перешкоди з гомогенних і гетерогенних матеріалів. Виявлено деякі характерні особливості фрагментації сферичних оболонок під час внутрішнього навантаження вибухом. Зроблено спробу описати характерний (середній) розмір уламка за формулою, одержаною з балансу пружної енергії та роботи руйнування. Вибрано товщину протиуламкових шарів з деяких конструкційних матеріалів, що дозволяє ловити уламки з м'якої сталі або алюмінієвого сплаву, які виникають під час вибуху конкретних зарядів вибухової речовини сферичної форми.

У посібнику висвітлено питання металознавства, мікромеханіки та феноменології пружного і пластичного деформування й руйнування матеріалів. Викладено математичну теорію дислокацій, яка пояснює більшість механізмів необоротного деформування кристалічних матеріалів. Розглянуто основні положення теорій пластичного деформування матеріалів та методи розв'язування відповідних задач МДТТ. Висвітлено теорії пластичної текучості, ковзання, деформацій; теореми про пластичне руйнування, пристосування пружно-пластичних тіл за умов циклічного навантажування, задачі пружно-пластичного кручення призматичних стрижнів та плоскої деформації. Міститься аналіз питань глобальної міцності: механічних теорій міцності, статистичних аспектів руйнування матеріалів і конструкцій та руйнування внаслідок накопичення пошкоджень. Досліджено питання механіки руйнування тіл (конструкцій) з тріщинами. Розглянуто метод функцій стрибка та його застосування до розв'язування двовимірних задач теорії тріщин і тонких дефектів у плоскій та антиплоскій постановках. Викладено засади лінійної та нелінійної механіки руйнування, кінетики тріщин та динаміки середовища з непорушними і рухомими тріщинами, методи припинення руху тріщин.

Проаналізовано питання глобальної міцності: механічних теорій міцності, статистичних теорій руйнування матеріалів і конструкцій та руйнування внаслідок накопичення пошкоджень. Розглянуто основні аспекти механіки руйнування тіл (конструкцій) з тріщинами. Висвітлено метод функцій стрибка та його застосування для розв'язування двовимірних задач теорії тріщин і тонких дефектів у плоскій та антиплоскій постановках. Викладено засади лінійної та нелінійної механіки руйнування, кінетики тріщин та динаміки середовища з непорушними і рухомими тріщинами, методи спинення руху тріщин.

На основе модели тонких полос пластичности и метода сингулярных интегральных уравнений получено в замкнутой аналитической форме решение задачи о напряженно-деформированном состоянии у вершины усталостной трещины с учетом реверсивной пластичности материала в зоне предразрушения и эффекта закрытия трещины. Решение использовано для прогнозирования роста трещин при нагружении с постоянной и переменной амплитудами и анализа поведения малых трещин. Показано, что полученные результаты согласуются с экспериментальными данными.

Наведено результати експериментального дослідження термов'язкопружнопластичного деформування деяких конструкційних матеріалів для неізотермічних процесів складного навантаження. Експериментально досліджено постулат ізотропії у випадку малих деформацій за умов неізотермічного навантаження, коли реологічні властивості матеріалу виявляються, а також у випадку великих деформацій за кімнатної температури. Вивчено векторні та скалярні властивості матеріалів, виявлених за умов складного навантаження. Запропоновано методи вивчення цих властивостей, які перевірено експериментально.

Розглянуто енергетичні можливості деяких пружно деформованих матеріалів, показано залежність енергії, яка накопичується, від наведеного модуля пружності матеріалів. Наведено дані про дослідження стисливості чотирнадцяти різних матеріалів.

На основе полученных экспериментальных результатов приведены качественные и количественные оценки прочности и трещиностойкости листовых материалов в зависимости от температурно-силовых условий нагружения и ориентации трещины относительно главных осей тензора напряжений. Установлена связь между параметрами напряженно-деформированного состояния пластины на удалении от трещины и в окрестности ее вершины. Подтверждена устойчивая зависимость критического раскрытия трещины от вида напряженного состояния в локальной зоне у вершины трещины, что позволяет максимально приблизить по виду напряженного состояния условия лабораторных испытаний к реальным режимам эксплуатации элемента конструкции.

С использованием представленной механики сплошной среды, положений неравновесной термодинамики сформулирована математическая модель многокомпонентного упруговязкого материала в условиях его деградации. Полученные реологические соотношения обобщают известные модели Максвелла и Фохта на случай взаимозависимых явлений диффузии, теплопроводности и накопления повреждений. Указана возможность привлечения данных уравнений для адекватного описания процессов разрушения материалов при их контакте с агрессивными средами.