Об’єкт дослідження: пружно-пластичне деформування електропровідних тіл при дії електромагнітних полів. Мета дослідження: розробка нового розрахункового методу аналізу дії електромагнітних полів на пружно-пластичне деформування складених тіл з урахуванням зв’язаності механічних, електромагнітних та теплових полів, та застосування цього методу для оцінювання конструкційної міцності елементів обладнання технологічних приладів, що знаходяться під дією високо інтенсивних електромагнітних полів.
Основні теоретичні положення дисертаційної роботи базуються на фундаментальних підходах та положеннях термодинаміки незворотних процесів, макроскопічної механіки деформування твердих тіл та електродинаміки. Розрахункові методи кількісного аналізу, які прийняті в роботі, складають комплекс обчислювальних методів теорії пружності, пластичності, моделювання електромагнітного та теплового полів на базі методу скінченних елементів, явища контактної взаємодії враховувались шляхом введення шарів контактних скінченних елементів.
У роботі створено розрахунковий метод для аналізу термо-пружно-пластичного деформування тіл при дії електромагнітного поля; запропоновано модель контактної взаємодії з урахуванням електромагнітних процесів та процесів теплопередачі; запропоновано комплексний підхід до розрахункових досліджень конструкційної міцності складених приладів магнітно-імпульсної обробки та складених матриць для пресування порошків тугоплавких сполук; створено розрахункові схеми технологічних приладів для формозміни тонких заготовок та пресування порошків тугоплавких сполук, здійснені розрахункові дослідження кількісних характеристик електромагнітного поля та напружено-деформованого стану, що дозволило оцінити конструкційну міцність приладів; здійснені узагальнюючі висновки щодо оцінок дії електромагнітного поля на пружно-пластичне деформування технологічних приладів та заготовок при окремих операціях магнітно-імпульсної обробки матеріалів та рекомендації стовно вибору раціональних характеристик електромагнітного поля та конструкційних параметрів приладів.
Новизна наукових результатів обумовлена розвитком розрахункових методів оцінювання пружно-пластичного деформування за умов дії електромагнітного поля з урахуванням контактної взаємодії та отриманням нових даних для аналізу міцності елементів конструкцій технологічного обладнання магнітно-імпульсної обробки. В роботі надані нові постановки задач та розрахункові моделі щодо аналізу деформування на основі комплексного використання підходів і методів теорії термопружно-пластичності, електромагнетизму та теплопередачі, нові умови щодо контактної взаємодії складених тіл за умов дії ЕМП, що дало можливість створити метод кількісного аналізу механічних, теплових та електромагнітних процесів у технологічних системах різного призначення. Розроблені нові фізико-математичні моделі та розрахункові схеми технологічних операцій магнітно-імпульсної обробки, спрямованих на виправлення дефектів на плоских заготовках, на деформування кутових зон вигнутих тонких заготовок, на пресування виробів із нагрітих порошків тугоплавких сполук. Вперше здійснено дослідження розподілу кількісних характеристик електромагнітного поля, теплового поля та напружено-деформованого стану у елементах технологічного обладнання магнітно-імпульсної обробки, зроблено оцінки впливу зовнішнього електромагнітного поля на процеси деформування, встановлені нові закономірності у розподілі характеристик напружено-деформованого стану та теплового поля в залежності від експлуатаційних та конструкційних параметрів технологічних процесів.
Наукові розробки та практичні результати досліджень були використані при виконанні НДР з держбюджетної тематики кафедри теоретичної механіки і динаміки та міцності машин НТУ «ХПІ», при проведенні пошукових науково-дослідницьких робіт та навчального процесу кафедри автомобільної електроніки Харківського національного автомобільно-дорожнього університету, а також у Національномунауковому центрі «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України при виконанні НДР за державною програмою. Результати дисертаційної роботи можуть використовуватись на підприємствах машинобудівної галузі.
