Розглянуто особливості розрахункової оцінки напружено-деформованого стану та формозміни вигородки активної зони реактора ВВЕР-1000 за умов проектної та довгострокової експлуатації. Наведено результати розрахункового аналізу вигородки і внутрішньокорпусної шахти із застосуванням сучасних підходів до моделювання процесів радіаційного розпухання і радіаційної повзучості аустенітних сталей, що перебувають під впливом нейтронного опромінення та підвищеної температури. Сформульовано основні положення розрахунку напружено-деформованого стану вигородки та шахти з урахуванням умов їх контактної взаємодії. Розрахунки виконано у двовимірній постановці для поперечного перерізу вигородки з максимальною за висотою пошкоджуючою дозою і температурою опромінення за умови узагальненої плоскої деформації. Дані щодо формозміни вигородки одержано на основі розв’язання зв’язаної контактної задачі теплопровідності та радіаційної повзучості залежно від накопиченої пошкоджуючої дози опромінення. Розрахунки температурного поля та напружено- деформованого стану виконано з урахуванням перерозподілу температури через порушення проектних умов протоку теплоносія в зоні контакту вигородки з шахтою. Установлено, що урахування радіаційної повзучості сприяє зниженню рівня напружень, проте збільшує розпухання і переміщення, що додає консерватизму до прогнозної оцінки формозміни вигородки порівняно з даними без урахування повзучості. Результати розрахунків одержано з використанням медіанних та консервативних параметрів температурно-дозової залежності вільного розпухання аустенітної сталі марки 08Х18Н10Т. Одержані результати дозволяють проаналізувати деякі загальні тенденції й особливості застосування сучасних моделей радіаційного розпухання і радіаційної повзучості до визначення напружено-деформованого стану та формозміни вигородки з урахуванням контактної взаємодії з шахтою залежно від накопиченої дози опромінення.
Ключові слова: реактор ВВЕР-1000, вигородка, внутрішньокорпусна шахта, тепловиділяюча збірка, активна зона, напряжено-деформований стан, формозміна вигородки, радіаційне розпухання і радіаційна повзучість, пошкоджуюча доза, метод скінченних елементів.

Наведено результати застосування методичних рекомендацій уточненого розрахунку до аналізу напружено-деформованого стану й опору руйнуванню елементів обладнання першого контуру АЕС з ВВЕР, зокрема циліндричної частини та зони вхідного патрубка корпусу реактора, вузла приварки колектора теплоносія до корпусу парогенератора, вигородки і внутрішньокорпусної шахти реактора за умов експлуатаційних і аварійних режимів термосилового навантаження. Методологія розрахункового аналізу базується на застосуванні сучасних моделей і методів розв’язання нелінійних крайових задач неізотермічної термо-в’язко-пластичності та задач механіки руйнування з використанням удосконалених змішаних схем методу скінченних елементів підвищеної точності, які дають змогу одержати стійкі та надійні розв’язки, що враховують деформаційну історію термосилового навантаження, сучасні концепції механіки руйнування, підходи до моделювання дефектів крихко-в’язкого руйнування, процеси радіаційного розпухання і радіаційної повзучості металу за умов підвищених температур, нейтронного опромінення та нестаціонарних режимів термосилового навантаження. На основі запропонованих методичних рекомендацій одержано та проаналізовано результати розрахунків циліндричної частини і зони вхідного патрубка корпусу реактора ВВЕР-1000, вузла приварки колектора теплоносія до корпусу парогенератора ПГВ-1000М, вигородки і внутрішньокорпусної шахти реактора ВВЕР-1000. Наведені результати демонструють можливості запропонованих рекомендацій і дають змогу проаналізувати деякі загальні тенденції та особливості застосування моделей уточненого розрахунку для обгрунтування міцності й подовження ресурсу досліджуваних елементів конструкцій АЕС.
Ключові слова: корпус реактора, парогенератор, вигородка, пружно-пластичне деформування, радіаційне розпухання і радіаційна повзучість, метод скінченних елементів.

Обробка імпульсним електромагнітним полем зварних з’єднань е перспективним напрямком підвищення механічних характеристик металевих конструкцій. Досліджено її вплив на напру- жено-деформований стан зварних з’єднань з алюмінієвого сплаву АМгб. Розроблено оригінальну експериментальну методику дослідження кінетики сили тиску електромагнітного поля й імпульсного електричного струму при такій обробці металевих матеріалів. Методами електронної спекл-інтерферометрії вивчався вплив обробки на еволюцію залишкового напру- жено-деформованого стану зразків кільцевих зварних з’єднань у формі пласких дисків товщиною δ = 1,0 мм. Кільцеві зварні з’єднання імітували наплавленням "холостих” валиків уздовж лінії кола діаметром 45 мм із реєстрацією напруженого стану дисків та переміщень їх крайків до та після обробки. Обробку проводили за двома варіантами: перший варіант - диски ô = 1,0 мм, другий - диски ô = 1,0 мм із додатковим екраном зі сплаву δ = 5,0 мм. Показано, що в результаті обробки на однаковому режимі дисків δ = 1,0 мм та δ = 1,0 мм + екран сила електродинамічного тиску підвищувалась при використанні екрана. В умовах екранування зразків це ймовірно зумовлено збільшенням активного об’єму електропровідного середовища. Установлено, що обробка сприяє диспергуванню структури металу та зниженню залишкових зварювальних напружень.
Ключові слова: імпульсне електромагнітне поле, залишкові напруження, кільцеві зварні з’єднання, алюмінієвий сплав, датчик прискорень, залишкові переміщення крайків, апаратурний комплекс.

Сформульовано основні положення чисельної методики дослідження нелінійного деформування та стійкості тонких сферичних оболонок зі змодельованими недосконалостями їх форми з використанням обчислювальної процедури програмного комплексу скінченноелемент- ного аналізу NASTRAN. Моделювання недосконалостей оболонок виконано у вигляді форми їх втрати стійкості з варіюванням максимальної амплітуди недосконалостей за допомогою розробленого програмного забезпечення, яке адаптовано до комплексу NASTRAN. Досліджено нелінійне деформування та стійкість півсфери і сферичного сегмента від дії зовнішнього поверхневого тиску. Наведено результати аналізу стійкості сферичних оболонок із різною товщиною і граничних умов у лінійній і нелінійній постановках. Оцінено вплив недосконалостей на докритичний і закритичний напружено-деформований стан оболонок та критичні значення навантаження. Показано, що геометрична недосконалість тонких сферичних оболонок у вигляді форми втрати стійкості може призвести до зменшення критичних значень навантаження та змінити форми деформування.
Ключові слова: тонкі оболонки, геометричні недосконалості форми, нелінійне деформування, стійкість, комп’ютерне моделювання, скінченноелементний аналіз.

У рамках механіки багатофазних середовищ аналізується ефективність прогнозування ефективних характеристик пружності тканих полімерних композиційних матеріалів при високих температурах з урахуванням процесів абляції і термоокислювальної деструкції. Під абляцією розуміють вигоряння частини маси складових композита, а під деструкцією - зміну його властивостей під впливом тепла в умовах високих температур. Залежності, що характеризують зміну відносної густини композита при високих температурах, описуються кривими термогравіметричного аналізу, які отримано при фіксованій швидкості нагрівання. Вважається, що за кімнатної температури композит складається з двох фаз: полімерної фази матриці й армуючих волокон. При дії високих температур в матриці виникають ще дві нові фази - піролітична і газова. Вихідну фазу волокон називають "аморфною”, а за підвищених температур утворюється ще і "кристалічна” фаза волокон. В основу прийнятої схеми структуроутворення покладено гіпотезу про те, що всі фази існують одночасно в будь-який момент часу в кожному елементі об’єму композита. Вважається, що при нагріванні змінюється лише співвідношення об’ємних фаз. Обмежуючись квазістатичними процесами нагрівання і появою нескінченно малих деформацій у матеріалах, припускається, що рівняння стану аблюючих полімерних матриць, пучка вуглецевих волокон та тканих композитів залежать від температури і швидкості нагрівання. Достовірність обрахованих характеристик пружності для моделі з неперервними і викривленими волокнами в напрямках основи й утка оцінюється шляхом порівняння з експериментальними даними для епоксидних тканих вуглепластиків. Незважаючи на те що прийнята модель композита не враховує взаємодію ниток основи й утка, вона дозволяє отримати розв’язок задачі з визначення тепломасо- перенесення та обрахувати характеристики пружності тканого композита з урахуванням процесів абляції і термоокислювальної деструкції. Показано достатньо хорошу узгодженість даних розрахунку й експерименту.
Ключові слова: тканий композит, абляція, моделі деформування, високі температури, термо- окислювальна деструкція.

Чисельно досліджено сингулярні особливості розв’язання динамічних задач теорії пружності в околі нормального (під прямим кутом) перетину поверхні ідеального контакту двох анізотропних середовищ із вільними границями (торцем). Розглянуто двошаровий циліндр достатньо короткої довжини з вільними торцями при внутрішньому центральному осесиметричному вибуховому навантаженні. Розрахунки проведено за допомогою пакета прикладних програм, розробленого автором зі співавторами в Институті проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України. Вивчено три випадки варіювання шарів внутрішній-зовнішній: ізотропна сталь-ізотропний композит; ізотропна сталь-спірально транстропний (армований) композит та армований композит-армований композит, якщо обидва шари виготовлено з одного і того ж транстропного матеріалу, але з різними кутами спірального армування (намотування волокон). Показано, що у всіх трьох випадках зони виходу контакту на вільний торець будуть сингулярними. Показник (степінь) сингулярності для статичних та динамічних задач один і той же. Степінь сингулярності зростає разом із відносною різницею характеристик жорсткості шарів. У разі спірально армованих композитних шарів степінь сингулярності суттєво залежить від кутів їх армування. Сингулярність може мати місце навіть при контакті шарів з одного і того ж анізотропного композита, але з різними напрямками головних осей анізотропії (кути армування). Для ізотропних контактних шарів показник сингулярності в динаміці збігається з точним, отриманим автором раніше аналітично в статиці.
Ключові слова: осесиметрична динамічна крайова задача теорії пружності, металокомпозит- ний двошаровий циліндр із вільними торцями, сингулярна особлива точка, ідеальний контакт, чисельний метод.

Наведено результати комплексних експериментальних досліджень із визначення енергетичних характеристик руйнування при розповсюдженні тріщин у зразках Шарпі зі сталі 15Х2НМФА, вирізаних у трьох різних напрямках, при випробуваннях на ударний згин. Випробування проводились у широкому діапазоні температур на інструментованому вертикальному копрі, обладнаному високошвидкісною системою реєстрації даних. Отримано діаграми навантаження, розраховано повну енергію деформування і руйнування та її складові: зародження, в’язкого підростання і крихкого проскоку тріщини та в’язкого долому. Використання методів кількісної фрактографії дозволяє визначити як питому енергію деформування і руйнування та її складові, так і середні швидкості розповсюдження крихкої та в’язкої тріщини в матеріалі зразків. За двома методиками визначено критичні температури крихкості. Показано, що напрямок вирізки зразків суттєво впливає на енергетичні характеристики руйнування та швидкість розповсюдження тріщини в матеріалі, що може позначитися на точності оцінки міцності та ресурсу елементів обладнання 1-го контуру АЕС.
Ключові слова: зразок Шарпі, ударний згин, енергетичні характеристики руйнування, швидкість розповсюдження тріщини, критична температура крихкості.

Наведено результати розрахункового дослідження течії пари в блоці стопорно-регулювальних клапанів, теплового і термонапруженого стану, повзучості, циклічної втоми та оцінки ресурсу корпусу системи паророзподілу парової турбіни К-325-23.5. Показано нерівномірності течії пари та області, де з’являються завихрення паропотоку. Визначено розподілення температури в корпусі клапанів, тиску пари на його стінки та термонапруженість на стаціонарних режимах роботи. Установлено, що найбільші еквівалентні напруження в корпусі клапанів відмічаються при потужності турбіни 180 МВт, але вони не досягають границі текучості матеріалу. Максимальні еквівалентні напруження і деформації повзучості спостерігаються в місцях корпусу з пошкодженнями при експлуатації. Оцінено ресурс корпусу клапанів за малоцикловою втомою і повзучістю.
Ключові слова: регулювальний клапан, система паророзподілу, метод скінченних елементів, метод скінченних об’ємів, рівняння Нав’є-Стокса, теплопровідність, течія пари, термонапру- ження, повзучість, циклічна втома, ресурс.

Наведено результати корозійно-втомних досліджень алюмінієвого сплаву Д16Т після різних методів його захисту. Показано вплив катодної поляризації, поверхнево-пластичного деформування, цинкового і нікелевого гальванічних покриттів сплаву та інгібітора корозії на його корозійно-втомні характеристики. Установлено, що дробоструминна обробка й обкочування роликами підвищують границю втоми дюралюмінію на повітрі практично однаково, а в 3%-ному розчині NаСІ відповідно на ~20 і ~50%. Така різниця щодо зростання границі втоми матеріалу у хлоридвмісному середовищі пов’язана з вищою електрохімічною гетерогенністю і шорсткістю поверхні після обдування дробом та різним характером її розчинення. Максимальне підвищення корозійної витривалості сплаву при катодній поляризації спостерігається за електродного потенціалу —1200 мВ, водночас зафіксовано зростання границі корозійної втоми на ~50% порівняно з незахищеним матеріалом. Для поліпшення втомних характеристик сплаву на повітрі та в хлоридвмісному середовищі з цинковим або нікелевим гальванічними покриттями необхідно попередньо, перед їх нанесенням, проводити поверхнево-пластичне деформування матеріалу. З’ясовано, що безпористе нікелеве покриття суттєво підвищує корозійну стійкість ненавантаженого сплаву у 3%-ному розчині NаСІ, однак знижує границю втоми на повітрі та в хлоридвмісному середовищі у ~2,5 раза, що зумовлено формуванням напружень розтягу. Цинкове покриття суттєво знижує швидкість розчинення дюралюмінію в 3%-ному розчині NаСІ. Окрім того, встановлено, що нанесення покриття на шліфовану поверхню сплаву незначно понижує границю втоми, але підвищує її на 25...30% у корозійному середовищі через його протекторну дію. Досліджено вплив хромату стронцію на корозійно-втомну міцність сплаву Д16Т і показано, що його додавання 0,6 г/л значно підвищує опірність корозійно-втомну руйнуванню дюралюмінієвого сплаву в синтетичному кислому дощі.
Ключові слова: алюмінієвий сплав, корозійно-втомна міцність, катодна поляризація, поверхнево-пластичне деформування, гальванічні покриття, дробоструминна обробка, електродний потенціал.

Для оцінки міри пошкодженості матеріалу, що піддається циклічному навантаженню за напружень, вищих за границю витривалості, запропоновано методику аналізу зображень спекл-структур поверхні матеріалу на стадії розсіяного накопичення пошкоджень із застосуванням нейронних мереж. Щільність мікродеформацій поверхні зразка кількісно оцінено безконтактним методом спекл-інтерферометрії. У процесі навантаження зразків фіксували зображення спекл-структури у вихідному стані і до зародження втомної тріщини з певною періодичністю. Наведена методика тренування нейронної мережі дозволяє класифікувати зображення, що не входять у тренувальний набір, із вірогідністю, не меншою за задану. Для аналізу накопичення пошкоджень виділено два класи зображень. Один - це зображення, що відповідають накопиченню пошкоджень до 10% довговічності, інший - більше ніж 90%. Конфігурація мережі після її тренування уможливлює визначення, до якого класу відноситься зображення спекл-структури матеріалу під час накопичення втомних пошкоджень.
Ключові слова: втома, пошкодженість, щільність мікродеформацій, спекл-структура, спекл- інтерферометрія, класифікація зображень, нейронна мережа.

На основі проведених експериментальних досліджень та відповідного аналізу нормативних документів, що регламентують вимірювання твердості методом Брінелля, розроблено методику визначення твердості високоміцних листових сталей. Методика дозволяє отримувати більш точні значення твердості в деяких характерних випадках, які на практиці зумовлювали виникнення питань щодо невідповідності якості металу заявленим характеристикам. Окрім дотримання вимог стандарту ДСТУ ISO 6506 методика містить додаткові вимоги щодо врахування ряду чинників, характерних саме для цього класу матеріалів, вибору кульки-інден- тора, рівня навантаження, сили тертя при індентуванні кулькою, неоднорідності структур, чистоти підготовки поверхні тощо. Цикл досліджень із визначення достовірних значень твердості методом Брінелля згідно з ДСТУ ISO EN 6506 на прикладі листових високоміцних сталей Armox 500Т і Hardox 450 дозволив з’ясувати характер розподілу твердості по товщині зразка, встановити товщину зневуглецьованого шару, отримати достатній для достовірних значень твердості рівень чистоти поверхні основного металу, тобто без зневуглецьованого шару, та визначитись із вибором за розміром індентора і рівнем навантаження на нього. Рекомендується напрям лінії, уздовж якої проводяться вимірювання значень твердості, показати по осі прокатки листа з подальшим визначенням середнього значення твердості. Збільшення кількості відбитків дозволить істотно знизити похибку вимірювання через неоднозначність розташування контуру відбитка, спричиненого відвалом металу.
Ключові слова: твердість, високоміцні сталі, експрес-контроль якості металу, індентор-кулька з карбіду вольфраму, твердомір, індентування, можливі похибки, методика підвищення достовірності вимірювань.

Наведено особливості гальмування розвитку тріщини при руйнуванні шаруватих композиційних матеріалів, які отримано різними методами. При руйнуванні матеріалів із поверхневим зміцненим шаром гальмування тріщини відбувається за механізмом галуження її траєкторії на межі зміцненого шару, а при руйнуванні шаруватих наплавлених композицій - за механізмом утворення внутрішніх розшарувань на межах шарів. Для кількісного оцінювання в’язкості руйнування шаруватих матеріалів відомо рекомендації щодо визначення коефіцієнта інтенсивності напружень для стадії гальмування тріщини (КІа або КIIс), що дозволяє більш коректно оцінювати тріщиностійкість шаруватих матеріалів. Однак ці рекомендації не отримали поширеного використання. З урахуванням указаних рекомендацій запропоновано методику визначення коефіцієнта інтенсивності напружень при динамічному навантаженні на стадії гальмування тріщини KID за діаграмами руйнування в координатах зусилля-час. Випробування і розрахунки зразків із поверхневим зміцненим шаром на інструментальних сталях (90ХФ, Р6М5) та шаруватих наплавлених матеріалах показали, що значення їх тріщиностійкості значно вищі, ніж інтегральні параметри KID. Підвищення тріщиностійкості зумовлене додатковими витратами енергії при подоланні тріщиною границь між зміцненим та наплавленим шарами.
Ключові слова: в’язкість руйнування, шаруваті композиції, плазмове модифікування, динамічний коефіцієнт інтенсивності напруження.

Наведено результати дослідження механічних властивостей твердих тканин зуба методом наноіндентування. При квазістатичному наноіндентуванні аналіз кривої розвантаження індентора Берковича дозволив визначити твердість і модуль пружності зубної емалі, дентину та фотополімерного композита, який використовується для шинування і пломбування. Показано, що твердість і модуль пружності зубної емалі наближаються до скла. Твердість і модуль пружності дентину помітно нижчі, ніж емалі. При випробуваннях виявлено в’язко- пружну механічну поведінку емалі, дентину та фотополімерної композитної пломби. Для визначення характеристик в’язкопружності твердих тканин зуба застосовувалося наноіндентування з імпульсним прикладанням навантаження до індентора з відстеженням зміни глибини відбитка в результаті релаксації в’язкопружної деформації у наноконтакті після швидкого розвантаження індентора. Уперше визначено час релаксації для емалі та дентину. Швидке розвантаження індентора дозволило розділити компоненти деформації (пружна, в’язкопружна та пластична) у наноконтакті для цих матеріалів. Якщо для зубної емалі частка в’язкопружної деформації в загальній деформації незначна (близько 2%), то для дентину та фотополімерної пломби вона значно вища (~10%). Отримані результати вказують на те, що підвищення вмісту органічних компонентів у біоматеріалах знижує їх твердість і модуль пружності та підвищує в’язкопружність.
Ключові слова: тверді тканини зуба, наноіндентування, твердість, модуль пружності, в’язкопружність.

Досліджується несівна здатність тришарової кільцевої пластини, вільно обпертої по внутрішньому та затисненої по зовнішньому контурах. Лицьові сторони пластини покрито тонкими шарами, а середній шар армований волокнами. Матеріали матриці, волокон і покриттів е ідеально пластичними без зміцнення, причому їх властивості при розтягу та стиску різняться. Показано, що пластину можна умовно розбити на п’ять кільцевих зон, у кожній з яких реалізуються різні пластичні стани. Визначено статичні поля моментів і кінематичні поля швидкостей прогинів, отримано рівняння для невідомих радіусів, що розділяють різні пластичні зони, а також для визначення опорної реакції та граничного навантаження.
Ключові слова: тришарова композитна пластина, волокна, вигин, несівна здатність, ідеальна пластичність, швидкість прогину.

Діаграми розташування ушкоджень і криві збіжності на основі диференційних еволюційних алгоритмів при режимах навантаження I, II, III і IV досліджено для попередньо тріщинуватих бетонних зразків із центральною тріщиною з різними кутами нахилу з урахуванням впливу шуму. Чисельні результати для змодельованих зразків показали, що обмірюваний шум може значно впливати на ці діаграми, особливо якщо центральні тріщини мають більші кути нахилу > 45 °) до напрямку прикладеного навантаження. Показано, що обмірюваний шум може спотворювати прискорення в ушкоджених бетонних зразках, що свідчить про ефективність алгоритму, розробленого в програмі MATLAB. У програмі MATLAB створено алгоритм для чисельного моделювання впливу шуму на розташування ушкоджень і діаграми збіжності для кубічних бетонних зразків на основі диференціального еволюційного алгоритму. Використовуваний код потоку часток для двовимірних завдань (PFC2D) досліджує шляхи поширення тріщин у чисельно зруйнованих бетонних зразках із попередніми тріщинами.
Ключові слова: обмірюваний шум, діаграма збіжності, локалізація ушкоджень, MATLAB, кубічний бетонний зразок з попередніми тріщинами.

Відомо, що абразивна зносостійкість Si3N4 залежить від мікроструктури. Зокрема, морфологія зерна е важливим чинником для керування зносостійкістю. Досліджено вплив ß-змісту, росту зерна ß-Si3N4 і механічних властивостей на зносостійкість кераміки на основі нітриду кремнію. Виготовлено керамічні ролики, що містять 5, 7 та 10 мас.% YAG (іттрит- алюмінієвий гранат Y3Al5O12), за технологією гарячого пресування. Для кожного виду матеріалу було обрано час пресування, який складає 5, 15 та 30 хв. Виявлено, що найслабкишим компонентом мікроструктури е тендітна прикордонна фаза, яка руйнується та відколюється під час випробування на зношування. За даними вимірювання зношування, де втрата обсягу залежала в основному у зворотній пропорції від твердості кераміки, зносостійкість кераміки може бути описана моделлю V ~ HV -1.
Ключові слова: нітрид кремнію, мікроструктура, твердість, в’язкість руйнування, зносостійкість.

У процесах листового штампування сталь TRIP RAK 40/70 проявляє ефект пружинного відтягнення (ПВ-ефект або springback), який регулюється відновленням деформації матеріалу після зняття навантаження. Із використанням цього матеріалу проведено чисельне моделювання процесу згину та порівняння отриманих даних з експериментальними. ПВ-ефект пов’язаний з багатьма параметрами, такими як умови формування, геометрія інструмента та властивості матеріалу (товщина листа, границя текучості, зміцнення, чутливість до швидкості деформації, модуль пружності). Оцінювався вплив використовуваних параметрів матеріалу. Досліджувався ПВ-ефект V-образно'ї листової деталі зі сталі TRIP товщиною 0,75 мм. Кут вигину встановлено на 900. При чисельному моделюванні використовувалися критерії плинності Хілла та Барлата в комбінації з моделями зміцнення Людвика і Свифта. Отримані дані чисельного моделювання добре корелюють з експериментальними результатами.
Ключові слова: пружне відтягнення (springback), чисельне моделювання, параметри матеріалу, критерій плинності.

Приведено нову регресійну формулу для аналізу зминання циліндра з одним, двома та трьома кільцями твердості з піною. Розглядалися ефективні властивості матеріалу, такі як модуль пружності для циліндра та піни, а також геометричні параметри, такі як діаметр, товщина та розмір кілець твердості. Використовуючи метод поверхні відгуку, розглянуто деякі експериментальні випробування та представлено регресійні моделі для прогнозування критичного навантаження зминання циліндрів. Для підтвердження результатів проведено експериментальні випробування, результати яких показали, що існує добра збіжність між представленою залежністю й експериментом. Вивчався вплив параметрів на критичне навантаження зминання циліндра. Показано, що твердість циліндра і піни майже лінійно впливають на критичне навантаження зминання циліндра. Крім того, ширина кілець твердості та діаметр циліндра впливають на навантаження зминання циліндра.
Ключові слова: критичне навантаження зминання, циліндр, кільце твердості, піна, метод поверхні відгуку.

Вивчався вплив розміру та процентного вмісту армуючих часток MgO на властивості Mg. Для цього армуючі порошки розміром 60 мкм і 20 нм із різним об’ємним вмістом змішувалися окремо з порошком Mg протягом 1 год на планетарному кульовому млині, а потім проводилися випробування під тиском 600 МПа при 450 oC протягом 20 хв. Досліджено відносну щільність, мікротвердість та криві напруження-деформації при статичному навантаженні, зношування і корозійну поведінку виготовлених нано-/мікрокомпозитних зразків. Показано, що нанокомпозитні та мікрокомпозитні зразки було отримано з відносною щільністю вище, ніж 90%. Зі збільшенням відсотка армування відносна щільність виготовлених зразків зменшувалася, а мікротвердість, зносостійкість і міцність при стиску, навпаки, зростали. Мікротвердість зразка Mg-5 vol.% MgO-nano була на 14% вище, ніж зразка Mg-5 vol.% MgO-micro. Швидкість зношування зразка Mg-5 vol.% MgO-nano була на 9,8 і 45% нижче, ніж зразків Mg-5 vol.% MgO-micro і Mg відповідно. Міцність на стиск зразків Mg-5vol.% MgO-nano і Mg-5 vol.% MgO-micro була на 57 і 54% більше, ніж зразків Mg відповідно. Швидкість корозії зразків зростала зі збільшенням об’ємної частки і розміру армуючих елементів. Швидкість корозії зразка Mg була на 1200 і 160% нижче, ніж швидкість корозії зразків Mg-1,5 vol.% MgO-micro і Mg-1,5 vol.% MgO-nano відповідно. Для підтвердження результатів швидкості зношування, міцності при стиску і корозії було проаналізовано фрактографії за допомогою сканувального електронного мікроскопа.
Ключові слова: Mg, Mgo, твердість, зношування, корозія, міцність при стиску.

Проведено аналіз мікрохвильового опромінення нанокомпозита з пам’яттю форми, який було виготовлено методом полімеризації ex-situ з використанням мікрокомпаундера з термореактивного поліуретану, графенових нанопластинок (ГНП) та багатостінних карбонових нанотрубок (БКНТ). Для визначення морфології поверхні використовувалися атомно-силова мікроскопія і польова емісійна сканувальна електронна мікроскопія (FE-SEM). Пам’ять форми та механічні властивості були вищі у зразків 1 GPU порівняно зі зразками 1 CNTPU та чистого поліуретану. Чистий поліуретан не відновлює форму при мікрохвильовому опроміненні, тоді як композити відновлюють форму майже на 90% від первісної форми протягом однієї хвилини, зафіксованої тепловізором. Максимальне відновлення форми при мікрохвильовому опроміненні спостерігалося для композита 1 GPU. ГНП мають сильне поглинання мікрохвильового опромінення, за ними слідують БКНТ, але чистий поліуретан не має здатності до поглинання, що може бути причиною явищ відновлення форми під впливом мікрохвильового опромінення. Властивості ГНП характеризуються високою теплопровідністю, високим поглинанням мікрохвильового випромінювання, високою міцністю, а також високою енергією деформації порівняно з опроміненного мікрохвилями полімером із пам’яттю форми, температура спекання якого суттєво залежить від армування наночастинками. Отримані полімери з пам’яттю форми мають вискокий потенціал застосування для безконтактного нагрівання, створення екологічно чистих джерел енергії, бездротового та дистанційного зондування.
Ключові слова: атомно-силова мікроскопія, мікрохвильове опромінення, поліуретанові композити з пам’яттю форми.

Тугоплавкі високоентропійні сплави MoTaNbVxTi (x = 0.25, 0.50. 0.75 ат.%) було синтезовано методом вакуумної дугової плавки. Мікроструктурні дослідження поперечних перерізів виявили тенденцію до сегрегації Ті у міждендритній області й здебільшого однорідного розподілу інших елементів у дендритних частинах. Розраховані емпіричні моделі додатково підтвердили вищезгадані мікроструктурні дані. Що стосується механічних досліджень сплавів, то оцінки мікротвердості за Віккерсом та твердості за Роквеллом перевищували твердість складових елементів, що свідчить про дію механізму зміцнення твердим розчином. Що стосується стиску, то зміна вмісту V, очевидно, вплинула на реакцію сплавів, оскільки з його збільшенням сплави демонстрували поліпшені мехінічні характеристики. Поверхні руйнування мали характеристики розщеплення/розриву, а наявність річкоподібних візерунків визначала їхні режими. Що стосується швидкості зміцнення, то сплави продемонстрували два режими під час випробування на стиск, що пояснюється можливими змінами в механізмах деформації. Нарешті, значення швидкості зношування підтвердили, що чим твердіший сплав (та вище зміст V у ньому), тим вище його зносостійкість.
Ключові слова: високоентропійні сплави, кристалічна структура; мікроструктура, твердість, стиск, швидкість зміцнення, зношування.

Порошки ренію (Re) та гадолінію (Gd) додавали до попередньо легованого порошку Ti-48Al-2Cr-2Nb з варіюванням змісту Re та Gd від 0 до 1%. Вивчено вплив складу отриманих порошкових матеріалів на їхні відносну щільність спікання, мікроструктуру, фазоутворення, механічні властивості. Порошки сплавів механічно перемішувалися за допомогою планетарного млина при 200 об/хв протягом 20 хв і виготовлялися методом іскрового плазмового спікання при температурі 1150 oC зі швидкістю нагріванні 100 °С/хв при тиску 50 МПа. На відміну від інших отриманих сплавів, сплав TiAl-75 wt.% Re мав відносну щільність спеченого матеріалу 98,13%, твердість за Віккерсом 312 Hv0,5, та міцность при розтягу 744 МПа. З іншого боку, склад 5 wt.% Gd у сплаві TiAl був найкращим серед усіх сплавів, отриманих із додаванням Gd. Він мав відносну спечену щільність 98,98%, мікроструктуру Duplex з у зернами та (γ + а2) пластинчастою колоніальною мікроструктурою, твердість за Віккерсом 323 Hv0.5 та міцність при розтягу 939 МПа. Серед усіх сплавів, отриманих із додаванням ренію й гадолінію, додавання 5 wt.% Gd забезпечило найбільші спечену щільність, твердість і міцність при розтягу.
Ключові слова: γ-алюмінід титану (TiAl), a2-Ti3Al, інтерметаліди, іскрове плазмове спікання, Ti-48Al-2Cr- 2Nb, реній, гадоліній.

Проаналізовано зміну мікроструктури та механічних властивостей Т-подібного зварного з’єднання з алюмінієвого сплаву 2A14-T4, отриманого методом зварювання тертям із перемішуванням (ЗТЗП). Результати показали, що на поверхні зварного шва практично відсутні стоншення, незначні перепади товщини та зовнішні дефекти. Після повної динамічної рекристалізації в зоні зародження шва утворювалися рівновісні кристалічні зерна, водночас у зоні термомеханічного впливу (ЗТМВ) спостерігалася неповна динамічна рекристалізація, і зерна росли в ЗТМВ. Під дією високої температури мікроструктура зони термічного впливу (ЗТВ) певною мірою огрубіла. Розподіл твердості в напрямку нижньої пластини зварного з’єднання в цілому описувався W-подібною кривою, а розподіл твердості в напрямку пластини ребра в цілому мав вигляд N-подібної кривої. Мінімальна мікротвердість спостерігалася на стику першого і другого зварних швів, а також на стику ЗТВ та ЗТМВ. Розподіл залишкових напружень у Т-подібному з’єднанні, отриманому методом ЗТЗП, був нерівномірним, а термічні та механічні ефекти прокатки другого зварного шва призвели до зниження залишкових напружень у першому зварному шві.
Ключові слова: алюмінієвий сплав 2A14-T4, механічні властивості, мікроструктура, зварювання тертям із перемішуванням, Т-подібне зварне з’єднання.