Шлюнь Н. В. Моделі та методи розрахунку неоднорідних композитів з урахуванням макро і мікро термомеханічних ефектів у них

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0525U000371

Облікова картка дисертації

0525U000371.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 05.23.17 - Будівельна механіка

23-09-2025

Спеціалізована вчена рада

Д 26.059.02

Національний транспортний університет

Анотація

Дисертаційну роботу присвячено проблемі встановлення закономірностей термонапруженого і термодеформованого станів шаруватих конструкцій дорожнього одягу доріг та мостів з урахуванням впливу несумісності термомеханічних параметрів матеріалів при зміні температури та на основі цього удосконалення таких конструкцій, а також удосконалення покривів, армованих металевими і неметалевими стрижнями та неоднорідними включеннями, за рахунок раціонального підбору термомеханічних параметрів їх елементів, що мінімізує або виключає їх деформативну несумісність при температурних впливах. Підвищення точності моделювання та теоретичної побудови полів термодеформації і термонапружень в шаруватих конструкціях дорожнього одягу доріг і мостів, посилених арматурою, є одним із основних факторів, що сприяють покращенню їх якості та збільшення довговічності в умовах сезонних та добових змін температури в Україні. Для їх досліджень у роботі розроблені нові термомеханічні та математичні моделі термомеханічного деформування неоднорідних конструкцій з армуючими включеннями у вигляді систем диференціальних рівнянь. З використанням комп’ютерних та аналітичних методів побудовані їх розв’язки. Показано, що внутрішній механізм зародження концентраторів внутрішньоструктурних термонапружень в зонах інтерфейсних поверхонь між контактуючими фазами матеріалу і арматури, що спровоковані несумісністю термомеханічних фракцій системи, може бути основною причиною ініціювання термопошкоджень (зокрема і на мікрорівнях, а тому і малопомітних на початкових етапах), які сприяють деградації матеріалу та його подальшої деструкції. Методами теорії термопружності досліджено ефекти термодеформування в неоднорідних структурах, які містять металеві, полімерні, асфальтобетонні і цементобетонні матеріали. Виконано математичне моделювання явищ концентрації термонапружень в матриці композиту на інтерфейсних поверхнях її контакту зі сферичними, стрижневими, однорідними, неоднорідними і порожнистими арматурами та мікроволокнами, а також нановключеннями в однорідних і неоднорідних полях температури. Досліджений механізм деградації матеріалів внаслідок замерзання та відтавання води в їх порах і капілярах. Показано, що цей процес реалізується лише при заповненні порожнини водою більш, ніж на 91% її об’єму.

Читати повністю

Публікації

Гуляєв В.І., Гайдайчук В.В., Мозговий В.В., Густєлєв О.О., Заєць Ю.О., Шевчук Л.В., Шлюнь Н.В. Термопружний стан багатошарових дорожніх покриттів. НТУ. Київ.2018. 252 с. ISBN 978-966-632-299-2

Гуляєв В.І., Мозговий В.В., Шлюнь Н.В., Заєць Ю.О., Білобрицька О.І., Шевчук Л.В., Внутрішньоструктурні термонапруження в композитних матеріалах з термомеханічно несумісними параметрами їх фракцій. Київ: Вид. Ліра-К, 2023. 302 с. ISBN 978-617-520-680-5

Gulyayev, V., Glazunov, S., Glushakova, O., Vashchilina, E., Shevchuk, L., Shlyun, N., Andrusenko, E. Modelling Emergency Situations in the Drilling of Deep Boreholes. Cambridge Scholars Publishing. 2019. ISBN(10): 1-5275-4020-0, ISBN(13): 978-1-5275-4020-0

Gulyayev, V.I., Shlyun, N.V. Singularly perturbed problems of drill string buckling in deep curvilinear borehole channels. Modern Trends in Structural and Solid Mechanics 1. ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc.2021, pp. 177-200. ISBN(10): 1-5275-4020-0, ISBN(13): 978-1-5275-4020-0 ISBN: 978-1-78630-714 Scopus

Gulyaev V.I., Shlyun N.V. and Zaets Yu.O. Spiral Buckling of Torque and Axial Force-Prestressed Nanotubes. Strength of Materials. 2024. 56(1). pp. 62–69. DOI:10.1007/s11223-024-00627-7 Scopus Q4

Shlyun N.V., Analysis of thermo-mechanical incompatibility of fullerenes with polymeric matrices of composites. Strength of Materials and Theory of Structures. 2024. 112. рр.139-148. https://doi.org/10.32347/2410-2547.2024.112.139-148 WoS Q4

Gulyaev, V.I., Mozgovyi, V.V., Shlyun’, N.V. Thermomechanical aspects of frost resistance of cement and asphalt concrete materials. International Applied Mechanics, 2023, 59(5), p. 594–604. DOI:10.1007/s10778-024-01244-2 Scopus Q3.

Gulyaev, V.I., Shlyun, N.V. Intrastructural thermal stresses in composites with homogeneous and heterogeneous spherical inclusions. Strength of Materials. 2023. 55(2). pp. 254–264. DOI:10.1007/s11223-023-00520-9 Scopus Q4

Gulyayev V.I., Mozgovyi V.V., Shlyun N.V., Shevchuk L.V. Modelling negative thermomechanical effects in reinforced road structures with thermoelastic incompatibility of coating and reinforcement materials. System Research and Information Technologies. 2022. 2022(2), pp.117-127. DOI: 10.20535/SRIT.2308-8893.2022.2.09 Scopus Q4

Gulyayev, V.I., Mozgovyi, V.V., Shlyun, N.V., Shevchuk, L.V., Bilobrytska, O.I. Negative thermomechanical effects in granular composites with incompatible thermomechanical parameters of their components. International Review of Mechanical Engineering. 2022. 16(4),. pp. 188–197. https://doi.org/10.15866/ireme.v16i4.21996. Scopus Q2

Gaidaichuk V.V., Shlyun N.V., Shevchuk L.V.,Bilobrytska O.І. Theoretical modelling of the effect of thermal delamination of an asphalt concrete pavement from a rigid foundation of a road or bridge. Strength of Materials and Theory of Structures. 2022, 109, рр.38-49..https://doi.org/10.32347/2410-2547.2022.109.38-49 WoS Q4

Shlyun, N.V., Gulyayev, V.I. Buckling of a drill-string in two-sectional bore-holes. International Journal of Mechanical Sciences. 2020. 172. 105427. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2020.105427 Scopus Q1

Гайдайчук В.В., Густелев О.О., Шевчук Л.В., Шлюнь Н.В. Термопружне деформування шаруватого покриття на вгнутій ділянці дороги Науково-технічний збірник «Опір матеріалів і теорія споруд». 2019. №. 102. С. 180-190. DOI: 10.32347/2410-2547.2019.102.180-190 WoS Q4

Шлюнь Н.В. Плоскі та просторові періодичні згинні коливання подовжених карбонових нанотрубок. Вісник НТУ. Серія «Технічні науки». 2024. Вип. 1 (58). DOI: 10.33744/2308-6645-2024-1-58-203-211 С. 203–211.

Гуляєв В. І., Шлюнь Н. В. Математичне моделювання внутрішньоструктурних термонапружень, що викликаються полями змінної температури в композитах зі стрижневою арматурою. Дороги і мости. Київ. 2023. Вип. 28. С. 58–69. https://doi.org/10.36100/dorogimosti2023.28.068

Шлюнь, Н.В., Заєць Ю.О. Термомеханічні деформування карбонових нанотрубок в полімерних матрицях. Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. Науково-технічний збірник. 2024. Вип. 115(1). С.67-80. DOI:10.33744/0365-8171-2024-115.1-067-080

Шлюнь Н.В. Теоретичне моделювання зародження внутрішніх прихованих термічних дефектів у бітумному середовищі з гумовими включеннями. Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. 2023. Вип. 114. c.106-121. DOI:10.33744/0365-8171-2023-114.1-106-121

Гуляєв В.І., Шлюнь Н.В. Три механізми виникнення термонапружень і терморуйнувань у пружних тілах. Вісник НТУ Серія «Технічні науки». 2023. Вип. 3 (57). С. 43-49. DOI: 10.33744/2308-6645-2023-3-57-043-049

Шлюнь Н.В., Білобрицька О.І., Шевчук Л.В., Заєць Ю.О. Концентрація термонапружень в цементобетоні в околі капіляра, частково або повністю заповненого водою, при її замерзанні. НВЖ «Автошляховик України». №4. 2023. С.38-48. DOI: 10.33868/0365-8392-2023-4-276-39-49

Гуляєв В.І., Мозговий В.В., Шлюнь Н.В. Заєць Ю.О. Внустрішньоструктурні термонапруження в асфальтобетонних і цементобетонних матеріалах, підсилених фібергласовою, фіберкарбоновою, фібербазальтовою та фіберарамідною арматурою. НВЖ «Автошляховик України». 2023. №3. с.62-69. DOI: 10.33868/0365-8392-2023-3-275-62-69

Шлюнь, Н.В. Термомеханічна подібність при експериментальному та теоретичному моделюванні термоміцності дорожніх матеріалів та конструкцій. Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. 2023. Вип. 113. С.98-107. DOI: 10.33744/0365-8171-2023-113.1-098-107

Шлюнь Н.В., Білобрицька О.І., Шевчук Л.В., Заєць Ю.О. Умови відсутності та три механізми зародження термонапружень в пружних тілах. Вісник НТУ Серія «Технічні науки». 2023. Вип. (55). С. 323-344. DOI: 10.33744/2308-6645-2023-1-55-323-334

Гуляєв В.І., Мозговий В.В., Шлюнь Н.В. Чому в деяких регіонах у конструкціях мостів заборонена сталева арматура з епоксидним покриттям? НВЖ «Автошляховик України». №2. 2023. с.48-56. DOI: 10.33868/0365-8392-2023-2-274-48-56

Шлюнь Н.В. Пониження концентрації термонапружень у бітумному матеріалі з модифікованими гумовими крихтами. НВЖ «Автошляховик України». №2. 2022. С.60-66. DOI: 10.33868/0365-8392-2022-2-270-60-66

Шлюнь Н.В., Заєць Ю.О. Про внутрішній механізм термопошкоджень в армованих композитах з термомеханічною несумісністю їх фаз. Вісник НТУ Серія «Технічні науки». 2022. Вип. 3 (53). С.427-432. DOI: 10.33744/2308-6645-2022-3-53-427-432

Шлюнь Н. В. Особливості термонапруженого стану асфальтобетонного дорожнього покриття з гумовими включеннями. Дороги і мости. Київ. 2022. Вип. 26. С. 124–137. https://doi.org/10.36100/dorogimosti2022.26.124

Шлюнь Н.В., Білобрицька О.І. Сингулярно збурені задачі термомеханіки шаруватих дорожніх покривів. Вісник НТУ Серія «Технічні науки». 2020. №.1(46). С. 455-461. DOI: 10.33744/2308-6645-2020-1-46-455-461

Гуляєв В.І., Мозговий В.В., Густєлєв О.О., Шлюнь Н.В., Куцман О.М., Баран С.А. Дослідження напружено-деформованого стану дорожнього одягу з укріпленою основою під поперечними тріщинами і швами. Вісник НТУ Серія «Технічні науки». 2019. №. 3(43). С. 26-38. DOI: 10.33744/2308-6645-2019-1-43-026-038

Гуляєв В.І., Шлюнь Н.В. Проектування оптимальних траєкторій свердловин. Вісник НТУ Серія «Технічні науки». 2021. Вип. 1 (49). С. 109-116. DOI: 10.33744/2308-6645-2021-1-48-109-116

Читати повністю

Файли

autoreferat-referat Shlyun N-V-.pdf

Дисертація Шлюнь.pdf

Схожі дисертації

0426U000013

Лабібов Расім Ровшанович

Особливості пластичного деформування одно- та двовимірних конструкційних елементів з майданчиком плинності

0525U000238

Мартинюк Іван Юрійович

Напіваналітичний метод скінчених елементів в задачах деформування, континуального руйнування та формозмінення просторових тіл неканонічної форми та складної структури

0425U000005

Янсонс Марина Оскарівна

Модифікований метод прямих в задачах вісесиметричних тіл при термосиловому навантаженні

0424U000283

Калашніков Олександр Борисович

Cтійкість та власні коливання пружних неоднорідних оболонок при термомеханічних навантаженнях

0524U000182

Подворний Андрій Володимирович

Деформування, динаміка та стійкість конструктивно анізотропних циліндричних оболонок в просторовій постановці