Солових Є. К. Науково-методологічні основи підвищення несучої здатності функціональних покриттів конструктивними і технологічними методами

Об'єкт дослідження - технологічні процеси формування функціональних покриттів (ФП) та їх конструктивне компонування. Мета досліджень - створення систем "ФП - основа" з прогнозованою несучою здатністю і максимальною працездатністю шляхом оптимізації технологій і конструктивного компонування покриттів за критеріями міцності для деталей сучасної техніки, що працюють в екстремальних умовах експлуатації. Розробка підходу до вибору альтернативних технологій нанесення ФП. Методи досліджень базуються на використанні методів системного аналізу, багатофакторного планування експерименту, оптимізації та математичній обробці статистичних даних. Оцінка напружено - деформованого стану систем "ФП - основа" заснована на аналітичних методах розрахунків на основі законів механіки деформованого твердого тіла, а також методах чисельного моделювання. Теоретичні та практичні результати полягають у досягненні максимальної несучої здатності традиційних суцільних покриттів. Подальшому підвищенні працездатності систем "ФП - основа" розробкою конструктивних схем дискретних покриттів. Новизна: вперше запропоновано методологію створення систем "ФП - основа" з прогнозованою працездатністю. Такий підхід заснований на розробці нової концепції системного підвищення несучої здатності покриттів. Розроблено нову методологічну базу досліджень, яка поєднує в єдиній комплексній науковій програмі теоретичні та експериментальні методи. Вперше запропоновані конструкції дискретних покриттів каркасного типу. Запропоновано нові технологічні прийоми нанесення дискретних покриттів та керування властивостями ФП. Результати: математичне моделювання та оптимізація технологій за критеріями міцності дозволили максимально підвищити несучу здатність суцільних покриттів. Запропонована фізична модель балансу теплового потоку для плазмового напилення дозволила підвищити когезійну міцність покрить на 43% і на 19% коефіцієнт використання матеріалу. Подальше підвищення несучої здатності ФП досягнуто розробкою 3D дискретних покриттів. Результати досліджень сформульовані та реалізовані у вигляді рекомендацій щодо системного підвищення несучої здатності покриттів шляхом застосування перспективного універсального інструменту - оптимізації та управління технологіями і конструкціями ФП. Розроблені наукові положення реалізовані у виробництві при зміцненні деталей авіаційної техніки у ДП МОУ "Одесаавіаремсервіс" (м. Одеса) , НПП "Елтехмаш" (м. Вінниця), ІПМіц. ім. Г. С. Писаренка НАН України (м. Київ). Сфера використання - машинобудування.