Офіційний веб сайт

Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами

м52

Представлено Львівським національним університетом імені Івана Франка.

Автор: Козачок О.П., к.ф.-м.н., Куротчин Л.Р., к.ф.-м.н.,  Яцик І.М.

Авторами сформулювано задачі для кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами з урахуванням механічного впливу газорідинного заповнювача зазорів, міжфазних пластинчастих ділянок на продовженні тріщин і ширини ділянки контакту берегів тріщин, розроблено методики дослідження цих задач.

На основі отриманих розв’язків задач досліджено вплив навантаження, механічних та геометричних параметрів складників структур на контактні напруження, коефіцієнти інтенсивності зусиль, згинальних і крутних моментів та поперечних сил, ширину області контакту берегів тріщини, довжини зон пластичності, розкриття у вершинах тріщини, тиск заповнювача зазорів, контактне зближення та контактну податливість тіл.

Результати роботиформують теоретичне підґрунтя для вивчення контактної поведінки технічних і природних структур в різних газорідинних середовищах та дають можливість точніше оцінити критичне навантаження і залишковий ресурс пластинкових елементів конструкцій з тріщинами після виявлення макротріщин наприкінці проектного терміну експлуатації чи внаслідок інспекційного огляду.

Результати дослідження можуть бути застосовані в трибології, біомеханіці, машинобудуванні та геофізиці.

Кількість публікацій: 62, в т.ч. за тематикою роботи 25 статей (6 – у зарубіжних виданнях), 31 тези доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 25 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 6.

Надіслати коментар

Коментарі

д. т. н., ст. н. с. Рудавський Д.В.

Попри широке використання однорідних і кусково-однорідних пластин в сучасному машинобудуванні, в авіаційній, будівельній, суднобудівній, нафтогазовій, хімічній та інших галузях промисловості методи оцінки їхнього ресурсу за наявності тріщиноподібних дефектів і зазорів різної форми на сьогодні розвинуті недостатньо. Тому цикл робіт колективу співавторів у складі: канд. фіз.-мат. наук О.П. Козачка, канд. фіз.-мат. наук Л.Р. Куротчин та інженера І.М. Яцика, – спрямований на створення математичних моделей та розробки аналітико-числових методів дослідження напружено-деформованого стану пластинкових структур з дефектами типу тріщин і зазорів, є актуальним науковим дослідженням.
Всі наукові положення та висновки циклу праць достатньо повно обґрунтовані та вмотивовані. Співавторами строго витримані математичні формулювання задач, математично грамотно здійснені усі аналітичні перетворення, коректно використані числові методи розв'язування систем сингулярних інтегральних рівнянь, при цьому проілюстровано збіг числових даних, отриманих в окремих випадках альтернативними методами. Достовірність результатів забезпечується також фізичною коректністю зроблених в циклі робіт висновків і їхнім узгодженням у часткових випадках з відомими у науковій літературі результатами інших авторів.
За допомогою сформульованих у циклі праць математичних моделей і розроблених аналітико-числових методів для дослідження напружено-деформованого стану пластинкових структур, виготовлених з ізотропного однорідного чи кусково-однорідного матеріалу, за наявності в них прямолінійних наскрізних або ненаскрізних тріщин з урахуванням контакту їхніх берегів і зазорів можна на основі механіки руйнування точніше оцінити міцність таких структур.
Результати проведених досліджень відображені у 22 статтях, опублікованих у фахових вітчизняних і закордонних журналах (серед них: 2 статті – у журналі з імпакт-фактором і 4 статті реферуються у наукометричній базі Scopus) та 3 статтях, опублікованих у інших виданнях з механіки деформівного твердого тіла, а також 31 публікації у матеріалах міжнародних та національних конференцій і симпозіумів. Згідно з базою даних Google Scholar сумарний індекс цитування цих наукових праць складає 25. Індекс Гірша (H-індекс) Козачка О.П. складає 2, Куротчин Л.Р. – 2 та інженера Яцика І.М. – 2.
Цикл робіт “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” за актуальністю, рівнем виконання, науковою новизною і цінністю результатів є вагомим науковим дослідженням в області механіки деформівного твердого тіла, а її співавтори Козачок О.П., Куротчин Л.Р. і Яцик І.М. заслуговують присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Завідувач відділу акустичних методів технічної діагностики Фізико-механічного інституту імені Г.В. Карпенка НАН України,
доктор технічних наук, старший науковий співробітник Д.В. Рудавський

Острик В.І.

Міжфазні дефекти, що виникають на поверхнях спряження елементів у вузлах машин і механізмів та багатокомпонентних конструкціях, істотно впливають на їх функціональні характеристики, зокрема контактну жорсткість, провідність і герметичність. За дії експлуатаційних навантажень такі дефекти зумовлюють значну концентрацію напружень, що може призвести до руйнування виробів. Тому актуальною в теоретичному і прикладному плані є піднята в циклі наукових праць О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика «Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами» проблема механіки деформівного твердого тіла з визначення напружено-деформованого стану кусково-однорідних і пружно-пластичних елементів пластинчатих конструкцій та контактних пар з урахуванням впливу міжфазних тріщин та зон пластичності по їхньому фронту, контакту берегів щілин, поверхневих виїмок і тиску газу чи рідини, що цілком або частково заповнюють зумовлені ними зазори.
Специфічною спільною рисою сформульованих у циклі праць задач цього класу є те, що межі зазорів, ділянок контакту поверхонь дефектів і пластичних ділянок заздалегідь невідомі і нелінійно залежать від прикладеного навантаження. Авторам вдалося звести такі задачі до нелінійних сингулярних інтегральних рівнянь або задач спряження та отримати їх аналітичні чи аналітично-числові розв'язки, долаючи значні труднощі математичного та обчислювального характеру. На основі аналізу цих розв’язків виявлено низку нових закономірностей впливу розглянутих дефектів на механічну поведінку кусково-однорідних структур і контактних пар.
Вважаю, що поданий цикл наукових праць О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика «Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами» заслуговує на присудження Авторам щорічної премії Президента України для молодих вчених в 2017 році.

Завідувач науково-дослідного сектору механіки спряжених хвильових полів Київського національного університету імені Тараса Шевченка,
доктор фізико-математичних наук, професор В.І. Острик

д.ф.-м.н. Кирилюк В.С.

Під час виготовлення та при експлуатації кусково-однорідних елементів сучасних конструкцій, деталей машин чи механізмів на поверхнях контактуючих тіл можуть виникати міжконтактні дефекти у вигляді зазорів та міжфазних тріщин і ділянки пластичності, що суттєво впливають на міцність і надійність елементів конструкцій. Тому подані у циклі наукових праць О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика "Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами" методи визначення напружено-деформованого стану кусково-однорідних тіл з регулярно структурованими поверхнями контакту з врахуванням впливу газорідинного заповнювача міжконтактних зазорів, змикання берегів наявних тріщин і зон пластичності на їх продовженні, а також отримані результати аналізу впливу визначальних механічних і геометричних параметрів складових частин елементів конструкцій на їх міцність є актуальними для механіки деформівного твердого тіла та для інженерних розрахунків.
Особливістю поданого циклу досліджень є отримання аналітичних розв’язків для низки задач про визначення напружень і граничну рівновагу елементів конструкцій кусково-однорідної структури із регулярно структурованими поверхнями контакту та за наявності тріщин вздовж поверхонь розмежування і внутрішніх щілин. Це можливо завдяки ефективному застосуванню авторами методів основаних на використанні функцій комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі з подальшим зведенням таких задач до нелінійних інтегральних рівнянь або до задач лінійного спряження. У доповнення до розвинутих аналітичних підходів і розв’язків на їх основі авторами розроблено математично обґрунтовані алгоритми аналітично-числового та числового розв’язаня отриманих систем сингулярних інтегральних рівнянь. Розвинуті підходи надали можливість врахувати механічний вплив газорідинного заповнювача міжконтактних зазорів, наявності ділянок пластичності на продовженні тріщин на межі розділу матеріалів, а також змикання берегів тріщин на особливості розподілу напружено-деформованого стану в кусково-однорідних і пружно-пластичних структурах з дефектами.
Запропоновані математичні моделі, розроблений математичний апарат для дослідження механічної поведінки зазначених контактних пар та отримані результати можуть бути використані під час проектування елементів конструкцій, деталей машин і механізмів, прогнозування їх надійності та вироблення рекомендацій для безпечної експлуатації. Крім того, здійснені дослідження можуть становити інтерес для біомеханіки й геофізики.
Зважаючи на актуальність здійснених досліджень, їх новизну, теоретичне значення й можливість прикладного використання, а також на значну кількість публікацій і їх високий науковий рівень, вважаю, що даний цикл наукових робіт є вагомою науковою працею в області механіки деформівного твердого тіла, а його автори заслуговують на присудження щорічної премії Президента України для молодих учених.

Провідний науковий співробітник
відділу механіки стохастично неоднорідних середовищ
Інституту механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України,
доктор фіз.–мат. наук Кирилюк В.С.

Ткачук Микола Анатолійович, д.т.н., проф.

Дієздатність і експлуатаційні характеристики природних і технічних структур, що поєднують елементи з різними механічними параметрами, істотно залежать від геометричних і фізичних властивостей спряжених поверхонь та наявності контактних і поверхневих недосконалостей і дефектів. Тому викладені у циклі наукових праць О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика "Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами" методи дослідження напружено-деформованого стану і граничної рівноваги кусково-однорідних тіл з системою дефектів (періодично розташованих міжконтактних зазорів, наскрізних та поверхневих міжфазних і внутрішніх тріщин) є актуальними для механіки деформівного твердого тіла та мають важливе прикладне значення.
В них розв’язано нові контактні задачі для тіл із регулярним рельєфом з урахуванням заповнення міжконтактних зазорів газом або рідиною, поверхневого натягу рідини, фазового переходу газ-рідина, та вивчено їх вплив на розподіл контактних напружень і контактної податливості таких тіл. Використовуючи теорію Рейснера, досліджено напружено-деформований стан підданих згину пластин з тріщинами з урахуванням часткового контакту берегів таких дефектів і проаналізовано його вплив на коефіцієнти інтенсивності напружень. Розв’язано задачі про двовісний розтяг кусково-однорідних пластин із системою міжфазних поверхневих або наскрізних тріщин, на фронті яких виникають пластичні ділянки. Всі дослідження проведені на основі методів комплексних потенціалів та сингулярних інтегральних рівнянь. Для визначення заздалегідь невідомих тиску заповнювача зазорів та їх меж, ділянок контакту берегів тріщини та зон пластичності на їх продовженні використано рівняння стану заповнювача зазорів, умови плавного змикання їх берегів, умови обмеженості контактного тиску і напружень на кінцях смуг пластичності.
Наукові результати, отримані у циклі праць, мають перспективу застосування для розрахунку контактної жорсткості та міцності вузлів і з’єднань, поверхні яких текстуровані періодично розташованими виїмками і взаємодіють в газорідинному середовищі, для оцінювання граничного навантаження і міцності кусково-однорідних тонкостінних пластинкових і оболонкових елементів конструкцій з міжфазними і внутрішніми тріщинами.
З огляду на актуальність і прикладну цінність проведених досліджень, а також високий рівень видань, в яких вони опубліковані, вважаю, що автори поданого циклу праць О.П. Козачок, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцик гідні присудження премії Президента України для молодих вчених у 2017 році.

Завідувач кафедри теорії і систем
автоматизованого проектування
механізмів і машин
Національного технічного університету
“Харківський політехнічний інститут”,
доктор технічних наук, професор
М. А. Ткачук

Кіндрацький Б.І.

У ролі конструктивних елементів пластини дуже часто застосовують у машинобудуванні та багатьох інших галузях техніки. Проте їхня дієздатність і експлуатаційні характеристики істотно залежать від присутності зазорів і тріщиноподібних дефектів, які різко знижують допустиме навантаження. Для надійної експлуатації пластинчастих елементів важливо знати, яким чином такі дефекти впливають на міцність і механічні характеристики конструкції. Через те викладені у циклі наукових праць канд. фіз.-мат. наук О.П. Козачка, канд. фіз.-мат. наук Л.Р. Куротчин та інженера І.М. Яцика “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” методи дослідження напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами і тріщинами та результати вивчення впливу механічних і геометричних параметрів складників конструктивних елементів з такими дефектами на їхні міцнісні характеристики, є актуальними для механіки деформівного твердого тіла та мають важливе практичне значення.
Новизна проведених досліджень полягає у створенні математичних моделей та розвитку розроблених на основі апарату теорії функції комплексної змінної методик дослідження напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами, а також вивчення на цій основі впливу механічних і геометричних параметрів складників конструктивних елементів з такими дефектами на їхні міцнісні характеристики.
Наукові результати циклу праць відображено у 22 статтях, опублікованих у фахових вітчизняних і закордонних журналах (серед них: 2 статті – у журналі з імпакт-фактором і 4 статті реферуються у наукометричній базі Scopus) та 3 статтях, опублікованих у інших виданнях з механіки деформівного твердого тіла, а також у 31 публікації у матеріалах міжнародних та національних конференцій і симпозіумів. Згідно з базою даних Google Scholar сумарний індекс цитування цих наукових праць складає 25. Індекс Гірша (H-індекс) Козачка О.П. складає 2, Куротчин Л.Р. – 2, Яцика І.М. – 2.
У циклі наукових праць вирішено актуальне наукове завдання, що полягає у розвитку методики дослідження напруженого стану та граничної рівноваги кусково-однорідних тіл з системою дефектів (періодично розташованих міжконтактних зазорів, наскрізних та поверхневих міжфазних і внутрішніх тріщин) та вивчення на цій основі впливу газорідинного заповнювача міжконтактних зазорів, пластичних зон на продовженні тріщин та контакту їхніх берегів на міцність, надійність і контактну податливість елементів конструкцій.
Отримані у циклі праць результати можна використовувати для розрахунку на міцність пластинчастих елементів конструкції з тріщинами, щілинами та зазорами, які використовуються у машинобудуванні, авіаційній, будівельній, суднобудівній та інших галузях техніки.
Враховуючи обсяг виконаних досліджень, високий рівень публікацій, а також теоретичну та прикладну значимість отриманих результатів, вважаю, що цикл наукових робіт “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика заслуговує присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Завідувач кафедри експлуатації та
ремонту автомобільної техніки
Національного університету
“Львівська політехніка”
доктор технічних наук, професор Б.І. Кіндрацький

д. ф.-м. н., доц. Турчин І. М.

Тонкостінні елементи конструкцій дуже широко використовуються у космічній, літакобудівній, кораблебудівній, машинобудівній, хімічній та інших галузях. Під час експлуатації в них можуть виникнути тріщиноподібні дефекти, які є сильними концентраторами напружень. У зв’язку з цим виникає потреба оцінки міцності і надійності роботи такого конструкційного елементу, а для цього згідно із сучасними уявленнями про руйнування потрібно знати напружено-деформований стан в околі дефектів, тобто розв’язати відповідну задачу теорії пружності.
Обґрунтованість і достовірність наукових положень і висновків, наведених у циклі робіт, забезпечується: використанням відомих та загальновизнаних принципів механіки деформівного твердого тіла, апробованих методів теорії функцій комплексної змінної до розв’язування двовимірних задач теорії пружності, коректністю та строгістю формулювань задач, використанням добре апробованих числових методів, контрольованою точністю обчислень і хорошою узгодженістю числових результатів окремих задач із відомими аналітичними розв’язками, узгодженістю висновків із фізикою явища.
Розроблені в циклі робіт математичні моделі та методи розв’язку низки задач з дослідження напружено-деформованого стану пластинкових елементів з тріщинами та зазорами дають можливість набагато точніше та науково-обґрунтовано оцінити їхню міцність, особливо після закінчення проектного терміну їхньої експлуатації.
Наукові положення, результати досліджень і висновки, які сформульовані та подані у циклі робіт належною мірою повноти відображені у статтях, матеріалах конференцій, обговорені на національних і міжнародних конференціях, симпозіумах, семінарах, зокрема 22 статті, опубліковані у фахових вітчизняних і закордонних журналах (серед них: 2 статті – у журналі з імпакт-фактором і 4 статті у виданнях які реферуються у наукометричній базі Scopus) та 3 статті, опубліковані у інших виданнях з механіки деформівного твердого тіла, а також 31 публікація у матеріалах міжнародних та національних конференцій і симпозіумів. Згідно з базою даних Google Scholar сумарний індекс цитування цих наукових праць складає 25. Індекс Гірша (H-індекс) канд. фіз.-мат. наук Козачка О.П. складає 2, канд. фіз.-мат. наук Куротчин Л.Р. – 2 та інженера Яцика І.М. – 2.
За актуальністю, новизною та обсягом виконаних досліджень, науковою та практичною значимістю, повнотою їхнього опублікування цикл наукових праць “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” колективу співавторів у складі О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика заслуговує присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Доцент кафедри механіки Львівського
національного університету імені Івана Франка,
доктор фізико-математичних наук, доцент І.М. Турчин

Лобода В.В.

У циклі наукових праць сформульовано і розв’язано нові задачі механіки руйнування і контактної механіки про деформування контактних з’єднань з міжповерхневими зазорами, зумовленими виїмками на межах спряжених тіл, та пружних і пружно-пластичних структур з міжфазними і внутрішніми тріщинами. Для цього використано методи теорії функції комплексної змінної, комплексних потенціалів та сингулярних інтегральних рівнянь.
Вивчено контактну поведінку тіл з регулярним рельєфом, сформованим періодично розташованими виїмками чи хвилястістю поверхонь, за наявності різних видів заповнювача міжконтактних зазорів – ідеального чи реального газу, стисливої рідини , нестисливої рідини, що формує меніски на краях або посередині зазорів. Виявлено закономірності впливу форми поверхонь, стисливості заповнювача зазорів, поверхневого натягу рідини і фазового переходу газ-рідина на локальні (контактний тиск поверхонь тіл, форму зазорів, локалізацію ділянок з рідиною й газом) та інтегральні (контактне зближення і податливість тіл) контактні параметри тіл з регулярним рельєфом. Досліджено напружено-деформований стан кусково-однорідних тіл з наскрізними і поверхневими міжфазними тріщинами з урахуванням пластичних ділянок при вершинах тріщин вздовж поверхні поділу матеріалів. На основі теорії Рейснера проаналізовано вплив часткового закриття тріщин в пластині на коефіцієнти інтенсивності напружень за дії на неї згинних навантажень.
Отримані у працях результати можуть бути використані для прогнозування міцності тонкостінних елементів конструкцій з недосконалостями структури, для оцінювання контактної жорсткості, герметичності й міцності природних і технічних з’єднань, що функціонують в різних газорідинних середовищах.
Наукові результати циклу досліджень опубліковано у 56 наукових працях, зокрема у 25 статтях, з яких 22 – у фахових журналах (6 у зарубіжних журналах та перекладних виданнях, 2 з яких опубліковані у журналах з імпакт-фактором). Згідно з базою даних Google Scholar загальна кількість посилань на публікації авторів складає 25, а сумарний індекс Гірша (h-індекс) дорівнює 6.
Зважаючи на теоретичну й прикладну актуальність даної роботи, використання різноманітних підходів до її вирішення, вважаю, що вона заслуговує на високу оцінку, а її автори О.П. Козачок, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцик гідні присудження премії Президента України для молодих вчених у 2017 році.

Завідувач кафедри теоретичної та прикладної механіки
Дніпровського національного університету ім. Олеся Гончара,
доктор фізико-математичних наук, професор,
заслужений працівник освіти України
В. В. Лобода

д. т. н., проф. Сокіл Б. І.

Як конструктивний елемент пластини широко застосовують у машинобудуванні та багатьох інших галузях техніки. Їхній запас міцності істотно залежить від присутності у них зазорів і тріщиноподібних дефектів, які є потужними концентраторами напружень та істотно знижують допустиме навантаження, що може бути прикладеним до пластини. Для того щоб оцінити ресурс експлуатації пластинчастих елементів важливо знати вплив таких дефектів на перерозподіл у них полів напружень.
Цикл праць містить математичне моделювання впливу концентраторів напружень за двовісного розтягу, згину, контакту кількох лінійно та нелінійно пружних тіл, за наявності зазорів і тріщин; а також програмне забезпечення розроблених методів для числового аналізу задач. Запропонована методика базується на застосуванні теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі, за допомогою яких розв’язування задач зводиться до задач лінійного спряження або нелінійних інтегральних рівнянь відносно невідомих функцій. Це є об’єднуючим чинником циклу наукових праць претендентів на здобуття щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік. Здійснено числовий аналіз важливих з практичної точки зору прикладів, на основі якого вияснено вплив: тиску рідини і газу та розмірів зазорів на міцність конструкцій; навантаження, механічних і геометричних параметрів на розкриття наскрізних та поверхневих тріщин у їхніх вершинах і за наявності пластичних зон біля них у кусково-однорідних пластинах; ширини області контакту берегів тріщин на контактне зусилля, коефіцієнти інтенсивності зусиль, моментів, поперечних сил і критичне навантаження руйнування конструктивних елементів.
Вважаю, що за обсягом виконаних досліджень, науковою новизною, теоретичною та практичною значимістю автори циклу наукових праць “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” О. П. Козачок, Л. Р. Куротчин та І. М. Яцик заслуговують присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Завідувач кафедри інженерної механіки
(озброєння і техніки інженерних військ)
Національної академії сухопутних військ
ім. гетьмана Петра Сагайдачного
доктор технічних наук, професор Б.І. Сокіл

Кривень В. А.

Необхідність аналізу напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних конструкцій, за дії зовнішнього навантаження, виникає у багатьох галузях інженерної практики, зокрема, у машинобудуванні, будівництві та біомеханіці.
З огляду на це робота О. П. Козачка, Л. Р. Куротчин, І. М. Яцика “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами”, яка удосконалює проведені дослідження по розробці математичних моделей та підходів розв’язування поставлених задач методом теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі є актуальною і становить значний науковий інтерес.
Робота охоплює проблему в цілому, у ній наведено аналітичні розв’язки розглянутих задач, які суттєво спрощуються за допомогою даного методу і шукаються у класі функцій обмежених у вершинах пластичних зон, що є новим підходом до їх розв’язування. Окрім того, вона має чітке практичне спрямування, оскільки для цих задач здійснено комп’ютерну реалізацію числового аналізу і встановлено вплив навантаження геометричних і механічних властивостей на довжини пластичних зон і розкриття тріщин.
Результати роботи опубліковано в 56 наукових працях, з них 25 статей, зокрема, дві – у журналі з імпакт-фактором, 4 – реферовано у наукометричній базі SCOPUS, 16 – опубліковано у фахових вітчизняних та закордонних виданнях, решта – у інших виданнях, та представлені на міжнародних наукових конференціях, де отримали схвальні відгуки. Згідно бази даних Google Scholar загальна кількість цитувань становить 25, а сумарний індекс Гірша дорівнює 6.
Цикл наукових робіт “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” колективу авторів О. П. Козачок, Л. Р. Куротчин та І. М. Яцика є вагомою науковою працею з теоретичної та практичної точок зору, виконаною на високому науковому рівні. Вважаю, що цей цикл праць заслуговує на присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 р.

Завідувач кафедри математичних методів в інженерії
Тернопільського національного технічного
університету ім. Івана Пулюя МОН України,,
доктор фізико-математичних наук, професор В.А. Кривень

B. Monastyrskyy

The research work by the authors of the proposal is dedicated to the development of mathematical methods of solution to the problems of mechanical-physical fields in heterogeneous solids containing surface and inner defects of structural integrity (intersurface gaps, cracks) under complex external loading regimes. In their study the authors focus on the effects caused by three factors: (i) the gas/liquid substances in the structural flaws, (ii) partial contact of crack faces; (iii) plastic zones in the vicinity of cracks. Each of the factors contributes to the complexity of the corresponding mixed boundary value problems turning them into non-linear ones. The authors elaborated the mathematical methods of solution to a such problems. Their approach is based on the method of complex potentials by Kolosov-Muskhelishvili (KMP) and implies the reduction of the problems to singular integral-differential equations (SIDE) for the jump functions determined on the faces of the defects. The SIDE are accompanied by non-linear equations for unknown parameters - pressure of gas/liquid in the defect, the size of the contact zone of crack faces, the size of plastic region. In some particular cases, the set of equations were solved analytically, however in majority of the cases the authors were forced to devise numerical methods. The analysis of the results revealed some interesting effects in the stress-and-strain state of the solids within the vicinity of the structural geometrical irregularities.

Judging by the fact that the research study have been published in so many scientific papers, including those in the well established and internationally recognized journals, I think that the research work by O. P. Kozachok, L. R. Kurotchyn, and I. M. Yatsyk is worth to be awarded.

Bohdan Monastyrskyy, PhD
researcher
UC Davis, California

Пастернак Я.М.

Кусково-однорідні елементи конструкцій набули широкого використання у сучасних авіа-, машинобудуванні та техніці. Під час експлуатації таких елементів у них, зазвичай, виникають поверхневі й міжфазні дефекти (тріщини, зазори). Береги останніх під дією навантаження можуть контактувати безпосередньо або через заповнювач, яким зокрема, може бути природна субстанція (газ, рідина), в якій перебувають спряжені тіла, або речовина функціонального призначення (мастило, охолоджувальна суміш). Зумовлена ж дефектами висока концентрація напружень може спричинити появу смуг пластичності на їх продовженні. Тому дослідження міцнісних і деформаційних характеристик елементів конструкцій з переліченими структурними неоднорідностями повинно базуватися на розрахунках відповідних задач теорії пружності й пружно-пластичності для кусково-однорідних тіл. Побудова цих розв’язків супроводжується значними труднощами математичного й обчислюваного характеру у зв’язку з нелінійністю задач, зумовленою тим, що область контакту берегів дефектів, тиск їх заповнювача і величина ділянок пластичності заздалегідь невідомі і змінюються у процесі навантажування. У цьому циклі праць Авторам вдалося розробити цілісні математичні моделі та методи дослідження таких нелінійних задач, що роблять істотний внесок у розв’язання сформульованої проблеми.

Наукові результати циклу праць достатньо повно відображені не тільки у вітчизняних публікаціях, а й виданих закордоном статтях у провідних рецензованих наукових журналах. Вважаю, що тема представленого на здобуття Премії циклу є актуальною, отримані результати та розроблена методика мають вагоме практичне та теоретичне значення, а Автори О.П. Козачок, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцик заслуговують присудження їм щорічної премії Президента України для молодих вчених у 2017 році.

В.о. зав. кафедри технічної механіки
Луцького національного технічного
університету МОН України,
доктор фізико-математичних наук, доцент
Пастернак Я.М.

Член-кореспондент НАН України, д.ф.-м.н., проф. Г.С. Кіт

У сучасних машинах, механізмах і конструкціях широко використовують конструкційні елементи у вигляді кусково-однорідних структур. Через технологічні й експлуатаційні причини в них на поверхнях можуть виникати тріщини, поверхневі дефекти та міжповерхневі просвіти, які різко знижують діапазон допустимого навантаження і можуть призвести до руйнування конструкції. Тому викладені у циклі наукових праць О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика "Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами" методи дослідження напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами і тріщинами та результати вивчення впливу механічних і геометричних параметрів складників конструктивних елементів з такими дефектами на їх міцнісні характеристики, є актуальними для механіки деформівного твердого тіла та мають важливе прикладне значення.
Наукові результати циклу праць відображено у 22 статтях, опублікованих у фахових вітчизняних та закордонних журналах (серед них: 2 статті – у журналі з імпакт-фактором та 4 статті реферуються у наукометричній базі Scopus) та 3 статтях, опублікованих у інших виданнях з механіки деформівного твердого тіла, а також у 31 публікації у матеріалах міжнародних і всеукраїнських конференцій та симпозіумів. Загальний індекс цитування цих наукових праць складає 25 згідно з базою даних Google Scholar. Індекс Гірша (H-індекс) Козачка О.П. складає 2, Куротчин Л.Р. – 2, Яцика І.М. – 2.
Наукова новизна проведених досліджень полягає у формулюванні задач для кусково-однорідних і пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами з урахуванням механічного впливу газорідинного заповнювача зазорів, міжфазних пластинчастих ділянок на продовженні тріщин і ділянок контакту їх берегів, і розробленні методики дослідження цих задач, яка базується на апараті теорії функції комплексної змінної та сингулярних інтегральних рівнянь.
Результати дослідження механічної поведінки контактних пар, складених з двох півнескінченних пружних тіл, поверхні яких мають періодично розташовані виїмки малої глибини, з урахуванням впливу середовища у міжповерхневих просвітах, мають перспективу практичного застосування в біомеханіці, трибології, машинобудуванні та геофізиці при оцінюванні впливу заповнювача міжконтактних зазорів на контактну податливість та міцність вузлів і з’єднань природних, технічних і біологічних структур. Висновки про особливості розподілу напружень у пружно-пластичних кусково-однорідних пластинкових елементах конструкцій з системою наскрізних або поверхневих тріщин за дії двовісного розтягувального навантаження можуть бути застосовані у машинобудівній, авіаційній, будівельній, суднобудівній та інших галузях. Завдяки ним можна точніше оцінити критичне навантаження та залишковий ресурс пластинкових елементів конструкцій з тріщинами після виявлення макротріщин наприкінці проектного терміну експлуатації чи внаслідок інспекційного огляду. Виявлені закономірності впливу контакту берегів щілин та тріщин в ізотропних пластинах Рейсснера на їх напружено-деформований стан за згину важливі для оцінювання міцності пластинкових елементів конструкцій з дефектами типу тріщин, що піддані згинальним навантаженням.
Враховуючи актуальність і новизну тематики досліджень, а також теоретичне і прикладне значення отриманих результатів та рівень публікацій, вважаю, що цикл наукових робіт "Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами" О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика є вагомою науковою працею в області механіки деформівного твердого тіла та заслуговує присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Член-кореспондент НАН України,
головний науковий співробітник відділу
обчислювальної механіки деформівних систем
Інституту прикладних проблем механіки і
математики ім. Я. С. Підстригача НАН України,
доктор фізико-математичних наук, професор Г.С. Кіт

д.ф.-м.н., проф. О.В. Максимук

Кусково-однорідні пластинкові елементи конструкцій широко використовуються у машинобудівній, авіаційній, будівельній, суднобудівній та інших галузях техніки. Для адекватного оцінювання їх експлуатаційних властивостей необхідно брати до уваги наявність у них тріщин, поверхневих дефектів та міжконтактних зазорів, які різко знижують діапазон допустимого навантаження і можуть призвести до руйнування конструкції. З огляду на це математичні моделі та методи дослідження напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами і тріщинами та вивчення впливу механічних і геометричних параметрів складників конструктивних елементів з такими дефектами на їх міцнісні характеристики, викладені у циклі наукових праць О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами”, є актуальними для механіки деформівного твердого тіла та мають важливе прикладне значення.
Наукові результати циклу праць опубліковано у 22 статтях у фахових вітчизняних та закордонних журналах (серед яких 2 статті – у журналі з імпакт-фактором та 4 статті, прореферовані наукометричною базою Scopus) та 3 статтях у інших виданнях з механіки деформівного твердого тіла, а також у 31 публікації у матеріалах міжнародних і всеукраїнських конференцій та симпозіумів. Загальний індекс цитування складає 25 згідно з базою даних Google Scholar, а сумарний індекс Гірша (H-індекс) складає 6.
Наукова новизна досліджень, які представлені у циклі праць, полягає у формулюванні задач для кусково-однорідних і пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами з урахуванням механічного впливу газорідинного заповнювача зазорів, міжфазних пластинчастих ділянок на продовженні тріщин і контакту берегів тріщин, та розробленні методики дослідження цих задач, яка базується на апараті теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі.
Враховуючи актуальність і новизну тематики досліджень, а також теоретичне і прикладне значення отриманих результатів та рівень публікацій, вважаю, що цикл наукових робіт “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” О.П. Козачка, Л.Р. Куротчин та І.М. Яцика є вагомою науковою працею в області механіки деформівного твердого тіла та заслуговує присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Професор кафедри вищої математики
Механіко-математичного факультету
Львівського національного університету
імені Івана Франка
доктор фізико-математичних наук, професор О.В. Максимук

Довбня К.М.

Цикл наукових праць Козачка О. П., Куротчин Л. Р., Яцика І. М. охоплює наукові дослідження по розробці математичних моделей моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних механічних конструкцій та тонкостінних елементів з міжконтактними зазорами та тріщинами (наскрізними та поверхневими з урахуванням контакту берегів і без).
У циклі праць на основі методів теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі, отримано аналітичні розв’язки задач про напружений стан та граничну рівновагу кусково-однорідних елементів конструкцій з тріщинами та включеннями. Ці методи використано до всіх задач даного циклу наукових праць які зводяться до нелінійних інтегральних рівнянь або до задач лінійного спряження. Це дозволяє ефективно розв’язувати задачі про концентрацію напружень біля різного роду пошкоджень. Результати досліджень кусково-однорідної пластини з наскрізними тріщинами за дії згинних моментів з урахуванням контакту їх берегів порівняно з експериментальними даними, що дозволило визначити ширину області контакту берегів тріщини. Запропоновано шукати розв’язок у класі функцій обмежених у вершинах пластичних зон, що є новим підходом для таких задач. Позитивними сторонами розроблених методів є спрощення аналітичних розв’язків. Створені програмні комплекси можна застосувати до широкого класу практичних задач деформування складних механічних конструкцій, які виникають у геології, будівництві, біомеханіці, машинобудуванні та інших галузях.
Враховуючи наукову новизну, теоретичне та прикладне значення отриманих результатів, вважаю, що ця робота заслуговує присудження щорічної премії Президента України для молодих учених.

Завідувач кафедри комп’ютерно-математичного
моделювання та веб-технологій Донецького
національного університету МОН України (м. Вінниця),
доктор фізико-математичних наук, професор К.М. Довбня

Шваб'юк В.І.

Побудова розв’язків задач про напружено-деформований стан кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами з урахуванням механічного впливу газорідинного заповнювача зазорів, міжфазних пластичних ділянок на продовженні тріщин і ширини ділянки контакту берегів тріщин залишається актуальною проблемою. Тому побудова математичних моделей та методів їх дослідження є цікавою та актуальною. В даному циклі наукових праць зроблено постановку таких задач та побудовані аналітичні розв’язки на основі теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів плоскої задачі теорії пружності та класичної теорії згину пластин. Поєднання розроблених у наукових працях методик породжує нові математичні моделі задач контактної взаємодії кусково-однорідних пружно-пластичних структур на основі апарату теорії функції комплексної змінної.
Результати досліджень за темою роботи викладено у 56 публікаціях, з них – 25 статей, зокрема, дві – у журналі з імпакт-фактором, 4 – реферовано у наукометричній базі SCOPUS, 16 – опубліковано у фахових вітчизняних та закордонних виданнях, решта – у інших виданнях. За даними наукометричної бази Google Scholar кількість цитувань робіт дорівнює 25, а їхній сумарний індекс Гірша дорівнює 6.
У циклі наукових праць:
 сформульовано новий клас плоских контактних задач теорії пружності для тіл з регулярним рельєфом, сформованим періодично розташованими плиткими виїмками, що можуть бути гладкими або з кутовими точками, за наявності в них міжконтактних зазорів газу і рідини, що змочує чи не змочує поверхню тіл;
 розглядувані задачі зведено до нелінійних інтегральних сингулярних рівнянь або задач спряження;
 побудовані в класі обмежених функцій розв’язки отриманих інтегральних рівнянь та задач спряження та досліджено вплив тиску рідини і газу розмірів зазорів на міцність конструкцій;
 досліджено особливості контактної поведінки тіл, періодично розташовані зазори між якими заповнені газорідинною субстанцією, за силового навантаження і вивчено вплив форми виїмок, кількості газу й рідини в зазорах, стисливості, змочуваності та поверхневого натягу рідини на ширину ділянок з рідиною й газом, висоту зазорів, контактний тиск, контактне зближення та контактну податливість тіл;
 розвинуто методику розв’язування задач двовісного розтягу кусково-однорідної пластини з системою наскрізних чи поверхневих тріщин на прямолінійній межі поділу матеріалів за наявності пластичних зон по фронту тріщин;
 досліджено вплив навантаження, механічних та геометричних параметрів на розкриття наскрізних та поверхневих тріщин у їхніх вершинах та розміри пластичних зон біля них у кусково-однорідних пластинах;
 розв’язано задачі про згин пластини із тріщиною,з урахуванням ширини області контакту її берегів на основі теорії Рейсснера.
Отримані результати порівняно з результатами інших авторів отриманими іншими методами
Цикл наукових робіт “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” колективу авторів О. П. Козачка, Л. Р. Куротчин та І. М. Яцика є вагомою науковою працею з теоретичної та практичної точок зору, виконаною на високому науковому рівні. Вважаю, що цей цикл праць заслуговує на присудження щорічної премії Президента України для молодих учених.

професор кафедри технічної механіки
Луцького національного технічного університету,
доктор технічних наук, професор В.І. Шваб’юк

Сяський А.О.

Моделювання процесів деформування кусково-однорідних пружно-пластичних тіл з різного роду пошкодженнями за двовісного розтягу і згину з урахуванням контактної взаємодії є актуальною науковою проблемою. Такі тіла використовуються у багатьох галузях науки, техніки та виробництва.
Цикл наукових праць О. П. Козачка, Л. Р. Куротчин, І. М. Яцик є цілісним та завершеним дослідженням, яке охоплює широке коло наукових питань. Ці праці включають математичне моделювання задач двовісного розтягу, згину, контакту кількох лінійно та нелінійно пружних тіл, які можуть мати зазори та тріщини; а також програмну реалізацію розроблених методів для розглянутих задач та їх аналіз. Об’єднуючим моментом циклу праць є застосування методів теорії функції комплексної змінної та комплексних потенціалів Колосова-Мусхелішвілі, за допомогою яких розв’язок задач зводиться до задач лінійного спряження або нелінійних інтегральних рівнянь. На цій основі отримано системи нелінійних алгебраїчних чи трансцендентних рівнянь. Розроблені методи володіють тою перевагою, що дозволяють авторам застосувати оптимальні математичні моделі та числові методи (метод механічних квадратур, метод Ньютона). Новою є методика розв’зування задач в класі функцій обмежених у вершинах пластичних зон, що спрощує як аналітичні викладки так і реалізацію числового аналізу. Цей підхід дозволяє ефективно розв’язувати задачі про концентрацію напружень біля різного роду пошкоджень. Цікавими є результати досліджень кусково-однорідної пластини з наскрізними тріщинами за дії згинальних моментів з урахуванням контакту їх берегів по лінії на верхній або нижній основі пластини або вздовж області суцільної ширини. Ці результати отримано на основі теорії Рейснера. Зроблено порівняння з експериментальними даними, що дозволило визначити ширину області контакту берегів тріщини.
Результати роботи опубліковано в 56 наукових працях, з них 25 статей, зокрема, дві – у журналі з імпакт-фактором, 4 – реферовано у наукометричній базі SCOPUS, 16 – опубліковано у фахових вітчизняних та закордонних виданнях, решта – у інших виданнях, та представлені на міжнародних наукових конференціях, де отримали схвальні відгуки. Згідно бази даних Google Scholar загальна кількість цитувань становить 25, а сумарний індекс Гірша дорівнює 6.
Вважаю, що праці циклу “Моделювання напружено-деформованого стану кусково-однорідних пружно-пластичних структур з міжконтактними зазорами та тріщинами” є актуальними, мають суттєву наукову новизну та прикладне значення, а його автори О. П. Козачок, Л. Р. Куротчин та І. М. Яцик заслуговують присудження щорічної премії Президента України для молодих учених за 2017 рік.

Професор кафедри інформатики та прикладної
математики Рівненського державного
гуманітарного університету,
доктор технічних наук, професор А.О. Сяський

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.