Основные научные результаты и достижения

В последние годы усилия отдела направлены на формирование обобщённых подходов к комплексным проблемам безопасности, ресурса и живучести с целью снижения техногенных и технологических рисков для объектов гражданского и оборонного назначения, аэрокосмической и атомной техники, транспортных и других сложных машиностроительных систем с учётом критических технологий. В качестве основных научных достижений следует отметить иерархию методов и систем поэлементного и комплексного определения техногенной безопасности и рисков. Создана многоуровневая иерархическая система комплексных моделей и двухпараметрических критериев механики хрупкого и упругопластического разрушения конструкционных материалов в условиях экстремальных физико-механических воздействий. Особое внимание уделено нелинейному физико-математическому и имитационному моделированию процессов

деформирования, повреждения и разрушения материалов и конструкций на различных масштабно-структурных уровнях.

Предложена методология ранней диагностики и мониторинга повреждений, остаточной прочности и ресурса критически важных полимерно-композитных элементов конструкций на основе акустико-эмиссионного метода.

Исследование кинетики повреждений в зоне
технологического окна стенки лонжерона 
акустико-эмиссионным методом

Специализированный мобильный спекл- интерферометр для экспериментального  для экспериментального исследования НДС и определения остаточных напряжений в натурных условиях     
 

Предложен экспериментально-численный метод определения различных параметров НДС и трещиноподобных дефектов в машинах.

 

Экспериментально-численный метол определения скрытых трещиноподобных дефектов с использованием цифровых технологий

Значительное развитие получили работы по математическому и физическому моделированию динамических процессов в гидроаэроупругих системах с использованием иерархической структурно-групповой системы моделей для диагностики состояний и повышения вибропрочности конструкций энергетического и транспортного машиностроения. Для модификации поверхности с целью повышения коррозионной стойкости, износостойкости и ресурса элементов машин разработана технология газодинамического напыления меди, цинка и никеля.

Газодинамическое напыление меди (а), цинка и никеля (б)

Реализация научных достижений при создании сложных технических систем

• реакторов, термоядерных и ядерных установок различных типов,
• паровых турбин,
• летательных аппаратов гражданского и военного назначения,
• магистральных и промысловых нефтегазопроводов и т.д.
• железнодорожного транспорта

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ПРОЕКТЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ И ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ОТДЕЛОМ ПРОЧНОСТИ, ЖИВУЧЕСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ МАШИН (2010 г. - настоящее время)

1. «Разработка научно-методических рекомендаций по оценке безопасности и рисков для объектов технического регулирования ОАО «Газпром» (выполнен в 2011 г., заказчик ОАО «Газпром», исп. - лаборатория д.т.н., проф. Г.В.Москвитина)
2. «Разработка методических основ расчёта ресурса гидротурбин при многочастотном нагружении» (окончание работ в 2012 г., заказчик ОАО «Силовые машины», рук. – чл.корр. РАН Н.А.Махутов, исп. - лаборатория д.т.н., проф. И.А.Разумовского в сотрудничестве с рядом лабораторий ИМАШ РАН).  
3. «Исследования надёжности и ресурса фланцевых соединений» (выполнен в 2011 г., заказчиком ОАО «Силовые машины», рук. – чл.корр. РАН Н.А.Махутов, исп. – лаборатория д.т.н., проф. И.А.Разумовского в сотрудничестве с рядом лабораторий ИМАШ РАН).
4.  «Исследование методом оптической интерферометрии влияния технологии изготовления отверстия на остаточные напряжения в зоне концентрации напряжений» (окончание работ в 2012 г., заказчик ФГУП «ВИАМ», исп. - лаборатория д.т.н., проф. И.А.Разумовского).
5. «Разработка и обоснование требований к системам защиты с использованием критериев приемлемых и предельных рисков критически важных объектов повышенного ресурса и безопасности при реализации опытных проектов систем комплексной безопасности жизнедеятельности населения» (сроки выполнения работы 2011-2015 годы, заказчик МЧС РФ, Президиум РАН, исп. - лаборатория д.т.н., проф. Р.С.Ахметханова).
6. Разработка раздела «Порядок оценки рисков для объектов железнодорожного транспорта» методических рекомендаций по оценке рисков на железнодорожной инфраструктуре ОАО «РЖД». (выполнен в 2011 г., заказчик ОАО «РЖД», исп. - лаборатория д.т.н., проф. Р.С.Ахметханова).
7.  «Научно-технологический прогноз развития экономики России с учетом новых мировых интеграционных процессов» (выполнена в 2011 г. , заказчик Президиум РАН (программа №30, исп. - лаборатория д.т.н., проф. Р.С.Ахметханова).
8. «Разработка критериальной базы конструкционного материаловедения и упрочняющих технологий для повышения надёжности и ресурса технических систем «РЖД» (сроки выполнения работ 2012-13 гг., заказчик ОАО «РЖД», исп. - лаборатория д.т.н., проф. Ю.Г.Матвиенко).
9. «Разработка новых уточнённых методов определения комплексных характеристик прочности, ресурса и живучести элементов инфраструктуры и подвижного состава ОАО «РЖД» с повышенными эксплуатационными параметрами» (сроки выполнения работ 2012-13 гг., заказчик ОАО «РЖД», исп. - лаборатория д.т.н., проф. Ю.Г.Матвиенко).      из АН Н.А.Махутов, отв. атиие\к
10. «Анализ современных моделей разрушения ПКМ с дефектами и повреждениями»  (окончание работ в 2012 г., заказчик ФГУП «ЦАГИ», научный руководитель работ - д.т.н., проф. Ю.Г.Матвиенко; участвуют лаборатории д.т.н., проф. Ю.Г.Матвиенко, д.т.н., проф. Г.В.Москвитина, д.т.н., проф. А.Н.Полилова, д.т.н., проф. И.А.Разумовского, д.т.н., проф. А.В.Фомина).
11. «Разработка методики, подготовка системы тензометрических измерений барабанов котла-утилизатора Киришской ГРЭС и проведение исследований при гидроиспытаниях» (окончание работы в 2012 г, заказчик ОАО «ЭМАльянс», исп. - лаборатория д.т.н., проф. А.В.Фомина)
12. «Разработка математической модели для расчёта накопления повреждений по механизму фреттинг-усталости» (выполнен в 2010 г., заказчик ОАО «ОКБМ - Африкантов», исп. - лаборатория д.т.н., проф. С.М.Каплунова)
13. «Адаптация методики и программы оценки долговечности при фреттинг-изнашивании и фреттинг-усталости для расчётных исследований их влияния на ресурсные характеристики оборудования РУ» (окончание работы в 2011 г., заказчик ОАО «ОКБМ - Африкантов», исп. - лаборатория д.т.н., проф. С.М.Каплунова)
14. «Исследования НОЦ ИМАШ РАН в области снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф» (работы выполнены в 2011 г., заказчик Минобранауки, научн. рук. чл.-корр. РАН Н.А.Махутов, отв. исп. лаборатория д.т.н., проф. А.Н.Полилова).
15. «Нелинейное моделирование деформирования и разрушения тел с  тупыми надрезами с учетом объемного напряженного состояния»  (сроки выполнения работ 2010-12 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. д.т.н.,  проф. Ю.Г.Матвиенко)
16. «Модели и критерии конструкционной прочности, основанные на волюметрическом методе»  (сроки выполнения работ 2012-13 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. д.т.н.,  проф. Ю.Г.Матвиенко)
17. «Анализ напряженно-деформированных и предельных состояний в связи с оценками прочности и ресурса» (сроки выполнения 2011-12 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. чл.-корр. РАН Н.А.Махутов)
18. «Критерии и методы расчетно-экспериментального обоснования специальных требований к материалам для тяжелого машиностроения с учетом сложных условий эксплуатационного нагружения» (сроки выполнения 2011 -12 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. чл.-корр. РАН Н.А.Махутов)
19. «Фундаментальные исследования динамических процессов эксплуатационных воздействий, накопления повреждений и разрушений в объектах машиностроения для прогнозирования ресурса и надежности на стадии проектирования» (сроки выполнения 2012 -13 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. чл.-корр. РАН Н.А.Махутов)
20. «Многофакторный анализ динамических процессов нагружения и повреждения технических систем» (сроки выполнения 2010 -12 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. Лаборатория д.т.н., проф. Р.С.Ахметханова)
21. «Моделирование и оценка аэродинамических нагрузок на элементы инфраструктуры при прохождении грузовых составов (станционные сооружения,  мосты и туннели)» (сроки выполнения 2011 -12 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. д.т.н., проф. С.М.Каплунов)
22. «Расчетно-экспериментальные исследования характеристик живучести конструкционных материалов при нестационарном циклическом нагружении с эксплуатационными перегрузками» (сроки выполнения 2012 -14 гг., заказчик РФФИ, отв. исп. д.т.н., проф. Г.В.Москвитин)