Page 5 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

3

Методи досліджень. Для вирішення поставлених у дисертаційній роботі задач
використано такі методи досліджень: перший закон термодинаміки, критерії
механіки руйнування квазікрихких матеріалів, основні положення фізико-хімічної
механіки руйнування, числові методи розв’язання диференціальних рівнянь, метод
акустичної емісії, окремі положення фізики твердого тіла.

Наукова новизна роботи полягає у такому:
1. На основі першого закону термодинаміки для елементарного акту заповільненого

руйнування матеріалів (стрибка тріщини) сформульовано загальний енергетичний
підхід для визначення швидкості і періоду докритичного росту тріщин в
елементах конструкцій тривалої експлуатації.
2. Вперше отримано розрахункові моделі для діагностування параметрів заповіль-
неного руйнування матеріалів і елементів конструкцій за параметрами сигналів
АЕ, що дало можливість розробити нову методику побудови кінетичних діаграм
росту тріщин повзучості та воднево-механічних тріщин в параметрах сигналів
акустичної емісії.
3. Узагальнено математичну модель визначення періоду докритичного росту тріщин
високотемпературної повзучості на випадок плоских тріщин з довільним
контуром у тривимірних тілах за довготривалого статичного навантаження.
4. Вперше розроблено математичну модель для визначення залишкового ресурсу
елементів конструкцій з тріщинами за дії блочного навантаження, застосування
якої дало можливість показати, що витримка в циклі навантаження зменшує
довговічність елемента конструкції порівняно із піковими його циклами в блоці.
5. Отримано розрахункову модель для визначення ресурсу елементів конструкцій, які
перебувають під дією воденьвмісного середовища за дії циклічного з витримкою в
циклі навантаження і високих температур. Це дає змогу встановити необхідні
безпечні періоди між профілактичними зупинками виробничого обладнання.
6. Розроблено нові розрахункові моделі для оцінювання впливу корозивного сере-
довища та нейтронного опромінення на докритичний ріст тріщин повзучості
(залишковий ресурс) в елементах конструкцій в умовах підвищених температур.
7. Вперше побудовано розрахункові моделі для оцінювання впливу корозивно-
наводнювальних середовищ на період докритичного росту тріщин високо-
температурної повзучості в елементах конструкцій за їх маневрового режиму
навантаження. Встановлено періоди оптимальної кількості змін навантаження,
коли маневровий режим експлуатації можна наближено враховувати за методом
стаціонарного режиму, а коли за малоцикловою втомою.
8. Кінетичне рівняння швидкості росту водневої тріщини, записане через силові
параметри і зміну міцнісних характеристик матеріалу в результаті водневої
деградації адаптовано до аналітичного опису її поширення через параметри
сигналів АЕ. Отримане рівняння застосовано для діагностування відшарування
наплавки на метал корпусу реактора гідрокрекінгу нафти.
9. Зроблена постановка задач і здійснений їх наближений розв’язок для визначення
залишкового ресурсу труби парогону за наводнювання її стінки, а також колеса
парової турбіни за маневрового режиму їх експлуатації. Отримані результати
дають можливість більш ефективно прогнозувати залишковий ресурс елементів
енергетичного обладнання в реальних умовах експлуатації.