Наукові теми кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів
На кафедрі прикладної механіки та інженерії матеріалів з моменту утворення кафедри з 01.07.2021 року та по теперішній час виконувались багато наукових тем, як за кошти держбюджету, так і господарчих за кошти замовників.
Співробітники кафедри за вказаний період приймали участь у наступних держбюджетних темах:
1) Держбюджетна НДР 308-ДБ20 “Нові жароміцні матеріали і технології для підвищення зносостійкості деталей авіаційної техніки та прогнозна оцінка їх ресурсу”.
Термін виконання: 2021 ‑ 2023.
Науковий керівник: член-кор. НАНУ, д.т.н., проф. Кіндрачук М. В.;
Відповідальний виконавець: д.т.н ., проф. Духота О. І.
2) Держбюджетна НДР 309-ДБ20 «Розроблення узагальненого методу прогнозної оцінки контактної міцності, зношування і ресурсу гібридних трибомеханічних систем: металополімерних зубчастих передач, підшипників ковзання»
Термін виконання: 2021 – 2023. Замовник – МОН України. Обсяг фінансування за 3 роки згідно із запитом: 3897,3 тис. грн.
Науковий керівник: д.т.н., проф. Чернець М.В.;
Відповідальний виконавець: к.т.н., доц. Корнієнко А.О.
3) Держбюджетна НДР 368-ДБ21 «Розроблення апаратно-методологічного нанотриболо-гічного комплексу для підвищення триботехнічних характеристик та ресурсу високонавантажених вузлів тертя авіакосмічної техніки»
Термін виконання: 2021 ‑ 2022.
Виконавець: д.т.н., проф. Мікосянчик О.О.
4) Держбюджетна НДР 445-ДБ23 «Розроблення нанотриботехнологій очищення поверхонь тертя прецизійних механічних систем авіакосмічної, протиповітряної та іншої військової техніки» (номер держреєстрації НДР 0123U101838 тема з 01.05.2023 року).
Термін виконання: з 01.05.2023 року.
Відповідальний виконавець: д.т.н., проф. Мікосянчик О.О.
За період 2021 – 2023 роки співробітниками кафедри були виконанні 2 господарчі теми за кошти замовників з важливих і актуальних напрямків досліджень, а саме:
- Господарча НДР № 380-Х21 «Стендові та лабораторні випробування олив».
Термін виконання: 02. 2021 – 12.2021.
Науковий керівник: д.т.н., проф. Мікосянчик О.О.
- Господарча НДР №426 – Х22 «Проведення досліджень конструктивних елементів з полімерних композиційних матеріалів склопластиків і вуглепластиків»
Термін виконання: 07. 2022 – 12.2022.
Науковий керівник: к.т.н., доцент Шевченко О. А.
Відповідальний виконавець: Нитка С.М.
Усі педагогічні працівники кафедри, а також аспіранти кафедри приймають участь у виконанні кафедральної теми:
- Кафедральна НДР №1 /07.01.02 «Підвищення довговічності та забезпечення міцності елементів конструкцій авіаційної техніки»
Термін виконання: 2022 – 2025 роки.
Науковий керівник: д.т.н., проф. Мікосянчик О.О.
Відповідальний виконавець: к.т.н., ст. викладач Балалаєв А.В.
Перелік та характеристика напрямків наукової діяльності кафедри ПМІМ
- Розробка новітніх технологій поверхневого зміцнення та відновлення деталей АТ, які працюють в різноманітних умовах контактної взаємодії;
- Нелінійна механіка об’єктів машинобудування з необмеженим просторовим пружним деформуванням при дії довільних статичних, квазістатичних або динамічних навантажень. Формування моделей трибологічного дослідження вузлів тертя в агрегатному та локальному стані;
- Визначення технічного стану елементів і агрегатів авіаційної техніки із застосуванням неруйнівних методів контролю; створення систем управління якістю;
- Дослідження характеристик міцності і довговічності елементів конструкцій із полімерних композиційних матеріалів із врахуванням експлуатаційних чинників;
- Фізико-технологічні основи підвищення працездатності трибосистем шляхом синтезу комбінованих технологій модифікування поверхневих шарів трибоелементів.
- Наукові основи створення сучасних технологій інженерії поверхні деталей з титанових сплавів авіаційних трибомеханічних систем.
- Управління якістю виготовлення і експлуатації деталей вузлів тертя машин та механізмів сучасними методами модифікування поверхонь.
- Трибобіомінералізація. Підвищення працездатності різального інструменту формуванням зносостійких композиційних багатошарових покриттів.
- Дослідження структурно-енергетичних та реологічних показників мастильного шару в контакті тертя в умовах несталих режимів роботи.
- Дослідження характеристик та синтез передач зачепленням.
Наукові видання
Кафедрою регулярно видається науково-технічний журнал «Проблеми тертя та зношування», який виходить 4 рази на рік. Журнал «Проблеми тертя та зношування» відноситься до категорії «Б» Переліку наукових фахових видань України та включений до міжнародних науково-метричних баз CrossRef, Index Copernicus, РІНЦ, EBSCO, WorldCat, Google Scholar.
Впровадження у виробництво
Розробки кафедри машинознавства впроваджено у виробництво на підприємствах: ВО «Південний машинобудівний завод імені О.М. Макарова», ВАТ «МОТОР СІЧ», ЗМКБ «Прогрес», Луцький ремонтний завод «МОТОР», Термогальванічний завод (м. Київ), Одеський авіаремонтний завод, Київський авіаремонтний завод 410 ЦА та ін. Наукові результати широко використовуються у навчальному процесі в НАУ.
Тематика наукових досліджень і науково-технічних (експериментальних) розробок
1.Економнолеговані евтектичні порошкові матеріали та технології формування на їх основі покриттів триботехнічного призначення із структурою градієнтного типу.
2. Модернізовані машини тертя та трибо технічні комплекси для випробування.
3.Хімічний склад і оптимальні режими термічної обробки економно легованих чавунів для виготовлення змінного металургійного обладнання.
4.Хімічний склад, технологія виробництва порошкових композиційних сплавів системи Со-ТіС з комбінованим зміцненням.
5.Технологія хіміко-термічної обробки сталей після об’ємного пластичного деформування.
6.Хімічний склад і технології виготовлення жароміцних сплавів ХТН-23, ХТН-61 для виготовлення і ремонту деталей гарячої частини ГДД.
7.Технології нанесення покриттів на основі жароміцних сплавів на робочі частини деталей, що працюють в умовах високих температур і окислювальних середовищах.
8.Склад і технології нанесення захисних металевих покриттів, зміцнених вуглецевими нанотрубками.
9.Технології поверхневого зміцнення змінного металургійного і ковальсько-пресового обладнання.
10.Оцінка експлуатаційних властивостей мастильних матеріалів в нестаціонарних умовах тертя.
11.Зносостійкі матеріали матрично-наповненого типу системи Ni(Cr; Al; Fe)-ТіС для трибо вузлів деталей гарячої частини ГТД з робочою температурою до 1323 К.
- Механічні випробування матеріалів:
- постановка експериментальних досліджень; розробка методик експериментальних досліджень;
- проведення лабораторних механічних випробувань зразків та конструктивних елементів із металевих та композиційних матеріалів з використанням тензометрування в широкому діапазоні навантажень (0,4 Н – 1000 кН) на устаткуванні та випробувальних машинах, які проходять щорічну атестацію;
- види випробувань: розтягання, стискання, згинання, зсув, кручення, комбіноване навантаження; випробування на витривалість; температурні випробування;
- при випробуваннях використовується електрона – комп’ютерна система реєстрації деформації матеріалів і елементів конструкцій (на базі інформаційно-обчислювального комплексу).
- Оцінка граничного стану елементів конструкцій у силових та температурних полях з урахуванням експлуатаційних пошкоджень:
- збір, накопичування, відображення та аналіз інформації про експлуатаційні пошкодження;
- розрахунок напружено-деформованого стану елементів конструкцій з пошкодженнями;
- експериментальні дослідження конструктивних елементів з пошкодженнями;
- практичні рекомендації щодо оптимізації ремонтних рішень.
- Визначення напружено-деформованого стану:
- теоретичні методи: методи теорії функцій комплексної змінної; методи інтегральних перетворень та апарат сингулярних інтегральних рівнянь;
- чисельні методи: прямі; енергетичні; метод граничних коллокацій;
- експериментально-теоретичний метод: у вершині тріщини напруження визначаються за теоретичною залежністю, а поза цією зоною – за експериментальними даними.
- Автоматизована система накопичування, обробки й аналізу ремонтної інформації.
- Деформування та руйнування різних захисних перешкод в умовах ударно-хвильового навантаження.
- Динаміка та міцність композиційних матеріалів, експериментальні методи досліджень напружено-деформованого стану, технологія виготовлення композиційних матеріалів.
Співробітники кафедри приймають активну участь у Міжнародних та національних наукових і науково – практичних конференціях, конгресах, з’їздах та семінарах.
Організація та проведення студентської наукової роботи.
Проводиться підготовка студентів до олімпіад та конкурсів студентських наукових робіт. Здійснюється керівництво написанням наукових статей і тез доповідей на конференціях. На Кафедрі створено студентський науково-дослідний гурток: «Механіка композиційних матеріалів та конструкцій».
Визнання наукової школи науковою і громадською спільнотою
1.Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки д.т.н., професор Кіндрачук Мирослав Васильович (за роботу «Створення та впровадження нового класу евтектичних композиційних матеріалів в інноваційні технології підприємств машинобудування» (Указ Президента України № 101/2017 від 7 квітня 2017 року)).
2.Лауреат Премії Верховної Ради України найталановитішим молодим вченим в галузі фундаментальних і прикладних досліджень та науково-технічних розробок к.т.н., старший науковий співробітник Тісов Олександр Вікторович (за роботу «Формування триботехнічних властивостей бандажних полиць лопаток турбін ГТД композиційними сплавами системи Со-ТіС» (Постанова Верховної Ради України від 06.12.2012 № 5516-VI).
3.Лауреати Премії Президента України для молодих вчених к.т.н., доцент Мікосянчик Оксана Олександрівна (за роботу «Прогнозування надійності машин і механізмів за кінетикою зміни триботехнічних параметрів мастильних матеріалів» ( 2008 Указ Президента України від 1 грудня 2008 року №1122/2008. Про присудження щорічних премій Президента України для молодих вчених 2008 року)) та к.т.н., доцент Корнієнко Анатолій Олександрович (за роботу «Розробка нанокомпозиційних градієнтних покриттів триботехнічного призначення» (Указ Президента України № 1111/2011 Про присудження щорічних премій Президента України для молодих вчених 2011 року)).