ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИЙ ІСТИТУТ ІМ. Г.В. КАРПЕНКА НАН УКРАЇНИ

Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України (ФМІ ім. Г.В. Карпенка), відомий в Україні і у світі як науково-дослідницький центр у галузі механіки руйнування і міцності матеріалів, фізико-хімічних процесів корозії, неруйнівного контролю дефектності матеріалів та технічної діагностики конструкцій і середовищ.

Інститут структурно складається з 10-ти наукових відділів та 2-ти науково-дослідних лабораторій. При ФМІ функціонують також створені інститутом госпрозрахункові підрозділи: ДПІЦ "Техноресурс", ДПІЦ "Львівантикор", ДМП "Газотермік". На початок 2020 року в інституті працювало - 350 співробітників (у т.ч. 110 жінок), з них - 184 наукових працівники (у т.ч. 47 – жінок), 43 - доктори наук (у т.ч. 8 - жінок) та 94 – кандидати наук (у т.ч. 25 - жінки).

В інституті працює 8 членів НАН України (З. Т. Назарчук, В. В. Панасюк, О.Є. Андрейків, І. М. Дмитрах, В. І. Похмурський, В.Р. Скальський, В. М. Федірко, М.С. Хома).

В інституті створено теорію адсорбційної та водневої втоми сталей, розвинуто теорію граничної рівноваги деформівних тіл із дефектами типу тріщин, що заклало основи нового напрямку в механіці матеріалів, розвинуто новий науковий напрям – фізико-хімічну механіку руйнування та міцності матеріалів, опрацьовано нові методи локальної зміцнювальної термообробки зварних швів і поверхневого зміцнення деталей машин, створено нові прилади та системи для дослідження космічних об'єктів.

Суттєвого розвитку в інституті набули математична теорія дифракції хвиль, теорії сигналів і електричних кіл. Вченими ФМІ запропоновано нові методи обробки зображень, відбору і перетворення сигналів, підвищення їх завадостійкості при геофізичних та космічних дослідженнях.

Результати виконаних в інституті наукових досліджень опубліковано у понад 260 монографіях, серед яких, зокрема, 14-томна фундаментальна праця «Механіка руйнування та міцність матеріалів».

Фахівці інституту зробили вагомий внесок у розв’язання великомасштабних науково-технічних проблем, серед яких:

• розробка та атестація високоміцних та корозійно-тривких металічних матеріалів для суднобудівної та енергетичної промисловості;
• розробка конструкцій і технологій виготовлення породоруйнівного шарошкового інструменту для вугільної промисловості;
• створення та організація виробництва комплексу апаратури для розвідки і оцінювання запасів корисних копалин;
• атестація конструкційних матеріалів для космічної техніки, що контактує з водневовмісними середовищами;
• розробка та виготовлення апаратури для керування космічними апаратами;
• організація вітчизняного виробництва тепло та корозійнозахищених труб для комунального господарства України;
• розроблення ефективних неруйнівних методів і засобів для надійної експлуатації авіаційної техніки;
• створення апаратури для діагностики стану підземних комунікацій та реалізація ін’єкційних технологій відновлення пошкоджених елементів будівельних конструкцій.

Наукові та науково-технічні розробки інституту відзначено Державними преміями СРСР у галузі науки і техніки, Ради Міністрів СРСР, Державними преміями України у галузі науки і техніки, іменними преміями НАН.

З 1965 р. інститут видає журнал “Фізико-хімічна механіка матеріалів”, який став провідним періодичним виданням з проблем фізико-хімічної механіки крихкого руйнування, впливу робочих середовищ на міцність матеріалів, теорії і технологій протикорозійного захисту тощо. Часопис перевидається англійською мовою видавництвом “Springer” під назвою “Materials Science”.

Інститут видає міжвідомчий збірник наукових праць “Відбір та обробка інформації” – авторитетний друкований орган у галузі теорії взаємодії фізичних полів з неоднорідними середовищами, інформаційних технологій та вимірювальних систем.

Інститут володіє декаметровим радіотелескопом, що входить до загальноакадемічної інтерферометричної системи УРАН, яка є національним надбанням України. Фізико-механічний інститут з 1992 р. є членом Європейського товариства з цілісності конструкцій (ESIS), а з 1993 р. – Міжнародного конгресу з руйнування (ICF). Інститут входить також до Європейської корозійної федерації (EFC) і Міжнародного радіосоюзу (URSI).

Колектив інституту став науковою і кадровою базою заснування Інституту прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, Державного науково-дослідного інституту інформаційної інфраструктури, Львівського центру Інституту космічних досліджень НАН України та НКА України, Інституту автоматики і електрометрії РАН у Новосибірську.

При ФМІ функціонує Українське товариство з механіки руйнування матеріалів (УТМР). Одне із головних завдань цього Товариства – організація міжнародних конференцій “Механіка руйнування матеріалів та міцність конструкцій”. Інститут разом з УТМР є організатором 8-ої Міжнародної конференції IСF, яка відбулася в 1993 році у Києві, а у 2014 році – вже 5-ї Міжнародної конференції "Механіка руйнування матеріалів та міцність конструкцій". Кожні два роки (з 1992 р.) інститут проводить міжнародні конференції з проблем корозії та протикорозійного захисту.

Неруйнівний контроль та технічна діагностика матеріалів є одним з найбільш поширених сучасних підходів до визначення залишкового ресурсу промислових об’єктів тривалої експлуатації.

Інститут веде розробку передових технологій, методів та засобів технічної діагностики з використанням вихрострумової, ультразвукової, акусто-емісійної, магнітної та вібраційної дефектоскопії.

Фахівці інституту проводять контроль відповідального обладнання енергетичної, будівельної, нафто та газотранспортної галузей промисловості з метою своєчасного запобігання їх виходу з ладу на основі власних унікальних методик, та спеціального обладнання. Науковці ФМІ використовують також спеціальне устаткування для проведення ремонтних та профілактичних робіт в особливо складних умовах.

Розроблені в інституті технології та обладнання дають змогу відновити дороговартісне устаткування за допомогою електродугового напилення, а також продовжити термін експлуатації шляхом нанесення корозійнотривких та зносостійких титанових, оксидокерамічних, нанокристалічних покривів. Інститут пропонує також сучасні технологічні схеми захисту поверхонь від корозії з використанням спеціально розроблених лакофарбових покриттів з попереднім гідроабразивним очищенням поверхні.

У ФМІ розробляються унікальні ін’єкційнї технології заліковування дефектів типу тріщин у бетонних, залізобетонних та цегляних конструкціях із застосуванням текучих поліуретанових композицій з метою оперативного відновлення їх несучої здатності. Виготовлено пересувні діагностично-відновлювальні лабораторії, що можуть бути ефективно використані у складних умовах реновації міських підземних інженерних споруд, пам’яток архітектури, мостів, дамб тощо.

В галузі літакобудування ведеться активна співпраця з українським АНТК "Антонов", зокрема, в рамках розробки і впровадження у виробництво нових методів оцінювання довговічності силових елементів конструкцій літаків серії "АН". Крім того, на АНТК "Антонов" та підприємствах, що експлуатують авіаційну техніку, успішно використовуються та внесені до технічного регламенту обслуговування вихрострумові дефектоскопи, розроблені у ФМІ НАН України.

Інститут веде постійну співпрацю з підприємствами НАК "Нафтогаз України", рядом українських ТЕС та АЕС, у рамках якої виконує експертну оцінку залишкового ресурсу експлуатації, моніторинг та заходи з відновлення відповідальних вузлів та деталей – трубопроводів, вентилів, роторів, систем охолодження тощо.

Органічне поєднання фундаментальних та прикладних досліджень у галузі матеріалознавства, механіки руйнування та міцності матеріалів і конструкцій, корозії та технічної діагностики на базі широкого використання інформаційних технологій забезпечує інститутові передові позиції у вітчизняній та світовій науці у цій проблематиці.

На базі Фізико-механічного інституту функціонують наукові школи з проблем:

• Механіки руйнування матеріалів і міцності конструкцій;
• Теорії та методів неруйнівного контролю властивостей матеріалів і діагностика стану елементів конструкцій;
• Корозії та захисту металів від корозії;
• Інженерії формування властивостей поверхні конструкційних матеріалів;
• Фізикометрії та інформаційних технологій.

Ці школи реалізують свою діяльність через наукові семінари, які очолюють відповідно: академіки НАН України З.Т. Назарчук, В.В. Панасюк, члени-кореспонденти НАН України В.Р. Скальський, В.І. Похмурський, І.М. Дмитрах, В.М. Федірко, а також доктори наук О.П. Осташ і Г.М. Никифорчин.

В інституті функціонує створений з ініціативи Ради молодих науковців та спеціалістів ФМІ науково-навчальний семінар молодих спеціалістів: „Наукові школи ФМІ – естафета поколінь” (керівники: д.х.н. І. Ю. Завалій, к.т.н. А. Т. Синявський).

Інститут залучений до роботи у Науково-навчальному центрі з правами відділення цільової підготовки Національного університету "Львівська політехніка" та Західного наукового центру НАН України і МОН України. Метою діяльності такого центру є організація цільової підготовки фахівців з підвищеним творчим потенціалом для установ НАН України, вищих навчальних закладів та науково-виробничих об'єднань для забезпечення кадрового супроводу розробок НАН України та Національного університету "Львівська політехніка", а також проведення спільних наукових досліджень.

Фізико-механічним інститутом ім. Г. В. Карпенка НАН України разом з Українською асоціацією корозіоністів проведено низку Міжнародних конференцій-виставок з проблем корозії та протикорозійного захисту конструкційних матеріалів «КОРОЗІЯ».

Понад 20 співробітників інституту є членами міжнародних організацій та комітетів, цілий ряд з них входять до їх керівних органів:

• академік НАН України В.В. Панасюк є директором виконавчої ради ICF, з 1997 – член міжнародної редколегії журналу “Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures”, член Ради ESIS;
• Проф. Г. М. Никифорчин – голова підкомітету з водневої деградації матеріалів ТК 10 ESIS.
• Чл. кор. НАН України В. І. Похмурський – член міжнародної ради корозіоністів (ICC), міжнародного товариства електрохіміків (ISF), Європейської корозійної федерації (EFC).

У інституті значна увага приділяється розвитку експериментальної бази, зокрема:

• функціонуванню радіоінтерферометра УРАН-3, який є національним надбанням України;
• розвитку досліджень в галузі екологічного моніторингу Шацького Національного природного парку в рамках діяльності Шацької міжвідомчої науково-дослідної лабораторії, яка створена згідно з постановами Бюро ВФТПМ та Бюро Президії НАН України;
• створено центр колективного користування науковими приладами „Центр електронної мікроскопії та рентгенівського мікроаналізу”, придбаними за кошти НАН України.

За результатами багаторічних спільних наукових досліджень українських, білоруських та польських вчених створено міжнародний транскордонний біосферний заповідник ЮНЕСКО «Західне Полісся». Відповідна міжурядова білорусько-польсько-українська угода стосовно створення і забезпечення функціонування цього заповідника була підписана 28 жовтня 2011 року міністрами навколишнього середовища трьох країн.

Наукові та прикладні результати співробітників інституту були відзначені низкою нагород та відзнак різного рівня. Інститут був переможцем у загальноміському конкурсі «Обличчя міста» в номінації «Львів інноваційний», який проводився Львівською міською радою та Львівською торгово-промисловою палатою.