Офіційний веб сайт

Цикл наукових праць "Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень"

р4

 

Автори:

Кіт Г.С., Дмитрах І.М., Кушнір Р.М., Михаськів В.В., Николишин М.М., Ориняк І.В.,

Осадчук В.А., Скальський В.Р.,Сулим Г.Т., Ясній П.В.

 

Представлений Інститутом прикладних проблем механіки і математики імені Я.С. Підстригача НАН України

 

Цикл наукових праць містить пріоритетні результати математичних методів теорії тріщин та тонких неоднорідностей, механіки руйнування матеріалів з дефектами структури з урахуванням фізико-хімічного впливу середовища, одержаних протягом 15 років.

 Створено основи теорії деформування та міцності об’ємних і тонкостінних елементів конструкцій з некласичними концентраторами напружень за силових і теплових навантажень та наявності робочих середовищ.

Отримано низку фундаментальних результатів з визначення та аналізу засобами математичного моделювання концентрації статичних і динамічних напружень у твердих деформованих тілах з тріщинами та тонкими включеннями.

Запропоновано нові підходи до аналітично-числового розв’язування та розрахунково-експериментального дослідження дво- і тривимірних задач деформування тіл з різнотипними концентраторами напружень.

Авторами здійснено постановку нових нетрадиційних статичних і динамічних задач теорії пружності для тіл з тріщинами і тонкими включеннями з урахуванням ускладненої неоднорідністю, пластичністю, пошкоджуваністю зовнішнім середовищем структури матричного матеріалу.

Результати мають значення для теоретичних і практичних застосувань під час розрахунку на міцність і довговічність, технічної діагностики відповідальних елементів конструкцій.

 

Результати досліджень викладено у 104 публікаціях, в т.ч. в 10 монографіях, 4 посібниках,  90 статтях у реферованих журналах, загальний індекс цитування, згідно баз даних SCOPUS, складає понад 290. Новизна розробок захищена 6 авторських свідоцтвами і патентами, 2 Національними стандартами. За даною тематикою захищено 14 докторських і 35 кандидатських дисертацій.

Громадське обговорення роботи відбулося  в Дніпропетровському національному університеті  імені Олеся Гончара на засіданні Вченої ради 08.09.2011 р. о 14 годині (1 корпус, зал засідань).

Надіслати коментар

Коментарі

М.О. Бондаренко, д.т.н., с.н.с. Зав НТЦ "Буровий інструмент"

Проблема надійності забезпечення вуглеводнями потреб України є досить актуальною, вирішенню якої присвячені наукові розробки групи авторів, претендентів на присудження Державної премії України.
Розроблені технології і технічні засоби спрямовані на підвищення темпів і якості буріння і кріплення свердловин, надійності експлуатації підземних газосховищ, інтенсифікацію розробки та експлуатації нафтових родовищ, забезпечення надійності роботи газотранспортної системи України.
Впровадженням результатів наукових розробок підтверджена їх висока ефективність, новизна технічних засобів захищена авторськими свідоцтвами і патентами України, Росії та інших країн.
Вважаю, що представлена робота "Розробка та впровадження технологій та технічних засобів для забезпечення надійності постачання вуглеводнів в Україні" заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.
Бондаренко Микола Олександрович, д.т.н., с.н.с. зав. НТЦ "Буровий інструмент" Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України

Академік НАН України В.П. Шевченко

У запропонованому циклі праць розвинуто теорію та побудовано ефективні методи розв’язування нових задач статичного й динамічного деформування, граничної рівноваги та оцінки міцності просторових і тонкостінних, зокрема оболонкових, елементів конструкцій з концентраторами напружень (тріщинами, включеннями, отворами тощо) для різноманітних видів силового і температурного навантажень з врахуванням впливу технологічних напружень та агресивних середовищ. Теорія базується на моделюванні концентраторів напружень стрибками переміщень і кутів повороту, температури і теплових потоків, напружень у місцях їх знаходження та на лініях розділу матеріалів у неоднорідних структурах, а методи дослідження - на зведенні відповідних задач механіки руйнування до лінійних і нелінійних інтегральних рівнянь на згадані стрибки.
Цикл праць містить алгоритми числового аналізу розглянутих у ньому задач, які розроблені на базі аналітико-числових методів, зорієнтованих на сучасну обчислювальну техніку. Це дало можливість провести комплексні дослідження впливу геометричних параметрів включень та конфігурації концентраторів їх теплофізичних і механічних параметрів, взаємодії між собою та границею тіла на його граничну рівновагу.
Результати циклу дають можливість: надійніше оцінити міцність та довговічність інженерних конструкцій, що містять технологічні та експлуатаційні концентратори напружень; забезпечити надійне технічне діагностування та моніторинг відповідальних конструкцій за допомогою запропонованих методів і засобів, що грунтуються на явищі акустичної емісії; їх можна використати в інших областях механіки деформівного твердого тіла, зокрема, в теорії пластичності, механіці композитів і наноструктур, в’язкопружності тощо.
Цикл наукових праць Г.С. Кіта, І.М. Дмитраха, Р.М. Кушніра, В.В. Михаськіва, М.М. Николишина, І.В. Ориняка, В.А. Осадчука, В.Р. Скальського, Г.Т. Сулима і П.В. Яснія містить вагомі теоретичні та прикладні результати стосовно статичних і динамічних задач механіки однорідних і неоднорідних, ізотропних і анізотропних, пружних і пружно-пластичних тіл з концентраторами напружень у різних фізичних полях. Ці результати добре відомі та визнані у наукових центрах світу. Вважаю, що авторський колектив цього циклу заслуговує на присудження Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.

В.П. Шевченко
Академік НАН України,
лауреат Державної премії України
в галузі науки і техніки

Prof. Anders Boström and Prof. Viktor Berbyuk

REFERENCE ON A SERIES OF THE WORKS
“THEORY AND METHODS OF STRESS STATE AND STRENGTH CALCULATION FOR DEFORMABLE SOLIDS WITH STRESS CONCENTRATORS”
by Kit H.S., Dmytrakh I.M., Kushnir R.M., Mykhas’kiv V.V., Nykolyshyn M.M., Orynyak I.V., Osadchuk V.A., Skalsky V.R., Sulym G.T. and Yasniy P.V. submitted for the State Prize of Ukraine in science and technics 2011

The work of Ukrainian scientists should be highly appreciated because of the multidisciplinary character of the results, which include the analytical modelling, the computer-oriented numerical simulation techniques, and the practical engineering applications of materials/structures with stress concentrators subjected to static and dynamic loading conditions. The novelty and attractiveness of the obtained solutions follows from their generality relative to the problem dimensionality, geometry and rigidity of solid constituents, types of damages, space and time loading distributions, determination of the displacements, stresses, stress concentration and intensity factors. These results have many direct engineering applications in:
–numerical simulation of static and dynamic response of heterogeneous media (computational mechanics, applied physics);
–design, optimization and manufacturing of new generation materials including nanocomposites with desired properties (materials science);
–safety and failure analysis of composite materials (structural mechanics, environmental science);
–non-destructive material testing and diagnostics by ultrasonics and acoustic emission (experimental mechanics, bioengineering);
–mineral exploring in complex geological media (geophysics).

The innovatory character of the investigations is confirmed by the implementation of results in many Ukrainian research organizations and industrial companies engaged in the fields of civil engineering, mechanical engineering, aerospace engineering, power engineering etc. Essential economical effects are achieved both in the design phase and in the on-line monitoring of in-service components and structures by use of the proposed mathematical models and numerical algorithms.

In our opinion, the work “Theory and methods of stress state and strength calculation for deformable solids with stress concentrators” by HS Kit, IM Dmytrakh, RM Kushnir, VV Mykhas’kiv, MM Nykolyshyn, IV Orynyak, VA Osadchuk, VR Skalsky, GT Sulym, PV Yasniy corresponds to all criteria to be awarded by the State Prize of Ukraine in science and technics 2011.

Anders Boström
Professor of Mechanics
Head of the division of dynamics

Viktor Berbyuk
Professor of Mechanics

Chalmers University of Technology
Department of Applied Mechanics
Gothenburg, SWEDEN

Лауреат Государственной премии РФ, проф. Д.В. Тарлаковский

Отзыв
на цикл научных работ „Теория и методы расчета напряженного состояния и прочности твердых деформированных тел с концентраторами напряжений”, представленный на соискание Государственной премии Украины в области науки и техники за 2011г.

Предложенный цикл работ гармонично увязывает глубокие фундаментальные и широкого плана прикладные исследования. Особо следует выделить разработку теоретических основ всестороннего изучения статического и динамического деформирования и предельного равновесия массивных и тонкостенных элементов конструкций с различного вида концентраторами напряжений с учетом влияния реальных сред (в т.ч. коррозионных и водородосодержащих).
С использованием полученных теоретических результатов проведены практически важные прикладные исследования, направленные на разработку эффективных инженерных подходов к оценке прочности, целостности и остаточного ресурса ряда конструкций в промышленности и строительстве, а также современных трубопроводных и транспортных систем. Эти результаты защищены патентами Украины, доведены до уровня двух стандартов Украины по оценке остаточной прочности магистральных трубопроводов с дефектами и акусто-эмиссионной диагностике объектов высокого уровня безопасности. Они также включены в учебно-справочные пособия, охватывающие широкий спектр методов прогнозирования надежности и долговечности теплоэнергетического и авиационного оборудования, мостовых элементов конструкций, нефтегазовых магистралей и резервуаров.
В состав авторского коллектива входят широко известные в России своими монографиями и статьями украинские ученые, которые представляют ведущие научные школы Украины в области механики сплошных сред. Считаю, что вышеупомянутый цикл научных работ и его авторы, безусловно, заслуживают присуждения Государственной премии Украины в области науки и техники за 2011год.

Заведующий кафедрой Московского авиационного института (национального исследовательского университета) МАИ, доктор физ.-мат. наук, профессор, лауреат Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники, премии Ленинского комсомола в области науки и техники Д.В. Тарлаковский

Prof. Jose Dominguez, Prof. Andres Saez, Spain

REFERENCE
ON THE SERIES OF WORKS “THEORY AND METHODS
OF STRESS STATE AND STRENGTH CALCULATION
FOR DEFORMABLE SOLIDS WITH STRESS CONCENTRATORS”
by Kit H.S., Dmytrakh I.M., Kushnir R.M., Mykhas’kiv V.V., Nykolyshyn M.M., Orynyak I.V., Osadchuk V.A., Skalsky V.R., Sulym G.T. and Yasniy P.V.

Currently, mathematical modeling and numerical simulation of static and dynamic behavior of deformable solids of damaged structure becomes of priority in the researches in the field of mechanics due to the extraordinary importance for the materials and environmental sciences, as well as for many practical requirements.
With this respect we know very well the papers of the team, which are devoted to the dynamic fracture mechanics problems and where the theoretical fundamentals of boundary element method (BEM) concerning these problems were elaborated. Ukrainian researchers made considerable progress in the direction of numerical simulation of crack-damaged inhomogeneous materials subjected to dynamic loading conditions and engineering application of obtained software products. Their contribution to the development of regularized integral formulations and advanced computational algorithms for numerical integration of boundary integrals with hypersingular, singular and/or nearly singular kernels have been well recognized by the international scientific community. Their works are distinguished by the considering of cracks and inclusions of general shapes and rigidities, crack-crack and crack-inclusion dynamic interaction with the various orientations of interacting objects, disturbing waves of different profiles and modes. They developed efficient techniques for reducing numerical errors due to the stress singularity at crack/inclusion-tips in computing the fracture mechanics parameters, such as dynamic stress intensity factors. These techniques rest on the implicit introducing in the solution procedure the local behaviour of the physical quantities near the crack-tips or edges of thin elastic inclusions. The conjunction of the BEM and the Green’s function technique was implemented under considering the half-infinite and bi-material solids with cracks subjected to dynamic loading.
It should be stressed especially the significant potential of the obtained results to engineering practice. The aimed results extend applications of BIEM-based numerical tools to new problems, where accurate analysis of influence of microstructure on dynamic behavior of complex mechanical systems of different specification is needed.

For these reasons, we very strongly recommend the above mentioned series of works for the State Prize of Ukraine in the field of science and technics for 2011.

Prof. J. Dominguez, Prof. A. Saez
Department of Continuum Mechanics, Structural Analysis and Soil Engineering
University of Seville, Spain

Doctor Wolfgang Dietzel

I strongly support the series of work entitled “Theory and Methods of Stress State and Strength Calculation for Deformable Solids with Stress Concentrators” by the authors Kit H.S., Dmytrakh I.M., Kushnir R.M., Mykhas’kiv V.V., Nykolyshyn M.M., Orynyak I.V., Osadchuk V.A., Skalsky V.R., Sulym G.T., Yasniy P.V. for awarding of the State Prize of Ukraine in Science and Engineering for the year of 2011.

The work represents an outstanding contribution to the research pertaining to the fracture mechanics approach for assessing the structural integrity of engineering components and is well recognized in the community world wide. I am sure that the group of authors will also in the future perform excellent research work in this area.

Dr.- Ing. Wolfgang Dietzel

former Chairman of the Technical Committee 10, “Environmentally Assisted Cracking”, of the European Structural Integrity Society, ESIS

Head, Department of Corrosion and Surface Technology
Institute of Materials Research
Helmholtz-Zentrum Geesthacht
Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH
Max-Planck-Straße 1
21502 Geesthacht
Germany

Professor Michael P. Wnuk

I am familiar with the essential features of the Project entitled ,,Theory and methods of stress state and strength calculation for deformable solids with stress concentrators" authored by H. S. Kit, I. M. Dmytrakh and others.
I am impressed by the scope of this ambitious Project and by the novelty of the analytic and numerical approaches suggested in order to obtain new solutions of difficult (and sometimes mathematically intractable) problems of Theory of Elasticity applied to 2D and 3D cases. Not only solids with cracks loaded in various ways, but also problems of solid bodies containing thin crack-like hard inclusions have been addressed.
The outcome of the research described in the project is considerable and it presents a substantial contribution to the field of Applied and Theoretical Mechanics. Judging by the high quality of the science involved and the number of technical publications that have appeared in the referred journals of international reputation, number of books published and the numbers of the Doctor of Sciences and the PhD degrees granted in the course of research involved in the Project I can wholeheartedly recommend continuing future support for the Project.

Professor Michael P. Wnuk, DSc, PhD
College of Engineering and Applied Science
University of Wisconsin – Milwaukee
Milwaukee, Wl 53211
USA

Professor E.E. Gdoutos

I am pleased to write this letter in support of the work titled: “Theory and Methods of Stress State and Strength Calculation for Deformable Solids with Stress Concentrators,” by Kit H.S., Dmytrakh I.M., Kushnir R.M., Mykhas’kiv V.V., Nykolyshyn M.M., Orynyak I.V., Osadchuk V.A., Skalsky V.R., Sulym G.T., Yasniy P.V. for the State award of Ukraine in the field of a science and technology for 2011. The calculation of life expectancy of structures is of utmost importance and constitutes the central point of interest of scientists and engineers involved with structural safety worldwide. In order to tackle this problem the state of stress around geometrical discontinuities should be determined. Fracture mechanics plays a major role in achieving the above objective. This discipline constitutes a relatively new design philosophy, as opposed to conventional failure criteria, based on the realistic assumption that all materials contain crack-like defects which are the nuclei of failure initiation. A major objective of fracture mechanics is to study the load-bearing capacity of structures in the presence of initial defects, where a dominant crack is assumed to exist. The existence of cracks in structures in service has been established by various detecting methods. With assumed cracks in structures, fracture mechanics studies the conditions under which the cracks grow leading or not to instability. The work submitted for the State award of Ukraine constitutes a major breakthrough in the solution of many problems of structural integrity, and has been performed by internationally recognized and well-known experts in the field. The authors should be commended for their excellent work over the last few years, which led to new innovative approaches for the solution of many problems of solid and fracture mechanics. I wholeheartedly support their work for the State award of Ukraine in the field of a science and technology for 2011.

Professor E.E. Gdoutos
President, European Structural Integrity Society, 2006-2010
President of European Association for Experimental Mechanics, 2004-2007
President of the American Society for Experimental Mechanics, 2013-2014
Corresponding Member, Academy of Athens
Doctor Honoris Causa, Russian Academy of Sciences
Honorary Member, Polish Society of Theoretical and Applied Mechanics, Serbian Society of Theoretical and Applied Mechanics, Italian Group of Fracture
Fellow, European Academy of Sciences, European Academy of Sciences and Arts, Academia Europaea, International Academy of Engineering
Foreign Member, Russian Academy of Engineering, Bulgarian Academy of Sciences
Fellow, NYAS, ASME, SEM, AAM, ICF, ESIS
Editor-in-Chief, Strain, 2007-2010

School of Engineering, Democritus University of Thrace
GR-671 00, Xanthi, Greece
tel: +30 25410 79651
fax: +30 25410 79652

Гість

Letter of support
I have heard about publishing series of the works under title “Theory and Methods of Stress State and Strength Calculation for Deformable Solids with Stress Concentrators”. The authors are Kit H.S., Dmytrakh I.M., Kushnir R.M., Mykhas’kiv V.V., Nykolyshyn M.M., Orynyak I.V., Osadchuk V.A., Skalsky V.R., Sulym G.T., Yasniy P.V. The series consists of ten books (monographs) and ninety original research articles published during last 15 years.
The fundamental results for analysis by means of mathematical modelling and determination of static and dynamic stress concentration in the deformable solid bodies with cracks and thin inclusions were received and verified. This analysis concerns three-dimensional and thin-walled structural elements with non-classical stress concentrators under force and thermal loadings and in presence of real environments.
I am strongly involved in the problem of fatigue and fracture emanating from stress concentrators and then I am able to confirm:
1) The problem described in this work is of major importance for safety, economic and environmental reasons. The majority of service failures emanate from stress concentrators.
2) These works presents original contributions about stress distribution at notch, defect or crack tips mainly in the fields of thin walled elements loaded by thermal and environmental effect. They enlarge widely the knowledge on stress concentration effects.
3) Authors (Kit H.S., Dmytrakh I.M., Kushnir R.M., Mykhas’kiv V.V., Nykolyshyn M.M., Orynyak I.V., Osadchuk V.A., Skalsky V.R., Sulym G.T., Yasniy P.V) are really internationally well known in this scientific field.
4) It is a real opportunity for the scientific community to have a gathering of numerous original and large contributions in this scientific domain. Contributions in this field are actually widely spread in journals, proceedings and internal communications.
I strongly support the publication of “Theory and Methods of Stress State and Strength Calculation for Deformable Solids with Stress Concentrators” for the above mentioned reasons and deserves the highest award, in particular, the State award of Ukraine in the field of a science and technology for 2011.
Pr G Pluvinage
Emeritus Professor
University of Metz (France)

Матвиенко Юрий Григорьевич, д.т.н., профессор

Представленный цикл научных работ «Теория и методы расчета напряженно - деформированного состояния и прочности твердых деформируемых тел с концентраторами напряжений» авторов Кита Г.С., Дмитраха И.Н., Кушнира Р.М., Михаськива В.В., Николишина М.М., Ориняка И.В., Осадчука В.А., Скальського В.Р., Сулима Г.Т. и Ясния П.В. является значительным вкладом в развитие современной механики деформирования и разрушения тел с концентраторами напряжений. Научные результаты этой работы были неоднократно обсуждены на многочисленных международных конференциях и получили положительный отклик у ведущих специалистов в области механики деформирования и разрушения.
Несмотря на различие подходов авторов, представляющих различные научные школы, рассматриваемый цикл научных работ объединяет общая направленность на разработку и совершенствование критериев прочности, методов расчета напряженно-деформированного и предельного состояния двух- и трехмерных твердых тел с концентраторами напряжений, в т.ч. с трещинами. Полученные авторами теоретические и экспериментальные результаты в области механики деформируемого твердого тела, прочности и долговечности машин и сооружений во многом являются пионерскими, приоритетность которых закреплена патентами Украины, а также воплощены в регламентирующих документах.
Практическая значимость работы состоит в том, что на основе полученных теоретических и экспериментальных результатов, авторами предложены подходы и методики исследования напряженно-деформированного состояния, прочности и долговечности высоконагруженных компонентов оборудования критически важных объектов промышленности и техники, что позволяет проводить анализ и обоснование их живучести и безопасности.
Полученные результаты отвечают мировому уровню и являются существенным вкладом в развитие теории и методов расчета напряжено-деформированного состояния и прочности материалов и конструкций, а авторы цикла работ заслуживают присуждения им Государственной премии Украины в области науки и техники.

Заведующий отделом
Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
доктор технических наук, профессор
Матвиенко Ю.Г.

Проф., д.т.н. Б.З. Марголин

Отзыв на цикл научных работ
«Теория и методы расчета напряженного состояния и прочности твердых деформируемых тел с концентраторами напряжений» авторского коллектива в составе: Кит Г.С., Дмытрах И.Н., Кушнир Р.М., Мыхаськив В.В., Николишин М.М., Орыняк И.В., Осадчук В.А., Скальский В.Р., Сулим Г.Т., Ясний П.В.

Одним из фундаментальных факторов, влияющих на напряженно-деформированное и предельное состояние тел с трещинами, является концентрация напряжений, обусловленная технологическими, конструкционными и эксплуатационными факторами. Действие концентраторов напряжений существенно усиливается рабочими средами, в которых эксплуатируется конструкция.
Поэтому, выдвинутый на соискание Государственной премии Украины в области науки и техники в 2011 году цикл научных работ «Теория и методы расчета напряженного состояния и прочности твердых деформируемых тел с концентраторами напряжений» авторов коллектива в составе: Кит Г.С., Дмытрах И.Н., Кушнир Р.М., Мыхаськив В.В., Николишин М.М., Орыняк И.В., Осадчук В.А., Скальский В.Р., Сулим Г.Т., Ясний П.В., является безусловно, актуальным.
Цикл научных работ состоит из 10-ти монографий, 98-ми научных статей, 6 патентов Украины, 2 национальных стандартов и 4-х справочных пособий, опубликованных коллективом авторов за последние 15 лет.
Работа имеет комплексный характер. В ней развиты методы расчета напряженно-деформированного и предельного состояния твердых тел при статическом и динамическом нагружении, для случая двухмерных и трехмерных задач механики деформируемого твердого тела с концентраторами напряжений; созданы теоретические основы и методы расчета целостности оболочечных конструкций и трубопроводов; разработаны аналитико-экспериментальные методы оценивания разрушения и прочности тел с концентраторами напряжений с учетом влияния эксплуатационной среды и истории нагружения.
Полученные авторами результаты имею осоновполагающий научный характер и сохраняют за собой приоритет теоретических подходов и экспериментальных разработок в этой области механики деформируемого твердого тела и метариаловедения. Конкурентноспособность разработанных методик исследований и технических решений защищена патентами.
Авторы представленного цикла работ известные ученые не только в Украине, но и за рубежом, об этом свидетельствуют такие высокие индексы цитирования их трудов.
Считаю, что за выдающиеся результаты, полученные и обобщенные в представленном цикле работ «Теория и методы расчета напряженного состояния и прочности твердых деформируемых тел с концентраторами напряжений» авторский коллектив заслуживает присуждения ему Государственной премии Украины в области науки и техники в 2011 году.

Начальник лаборатории
«Прочности и ресурса энергетического оборудования»
Федерального государственного унитарного предприятия
«Центральный научно-исследовательский институт
конструкционных материалов «Прометей»
Доктор технических наук, профессор
Марголин Б.З.

Prof. László Tóth

The equipments of nuclear industry, power plants, piping systems and metallurgical plants are the objects of long-term operation with an increased risk of unpredictable failure. To ensure their reliable operation it is absolute necessary to have information about the process of degradation of materials takes place during operation conditions, the fields (stress-strain, temperature, etc.) arises in the structure and material discontinuities (defects) initiated and propagated in the bulk material in the given operation conditions. Ths knowledge can be summarized in reliable life-time assessment procedures.
Submitted to receive the State Prize of Ukraine in Science and Technology in 2011, a series of scientific papers "Theory and methods for calculating the stressed state and strength of solid deformable bodies with stress concentrators" by a team of scientists from Lviv, Kyiv and Ternopil is a significant step in addressing these problems.
The authors had proposed original approaches to evaluate the operational factors (pressure, temperature, environment, etc.) on the initiation and propagation of cracks (or crack-like defects) in the materials, their limit state and the residual life-time with special regard to degradation of their physical and mechanical properties. The original limit state assessment approaches and prediction of the residual life-time of structural elements having crack-like defects were proposed.
In particular, the main patterns of distribution of stresses and stress-strain fields near three-dimensional cracks and thin inclusions including inertial effects were identified. The influence of shape and hardness of particles, the interaction between themselves and with the interface of structural elements, time profiles, wave directions and modes of external perturbations, which is the physical basis for modeling of deformable behavior of composite materials under static and dynamic loading.
A generalized model of fatigue crack growth (FCG) was proposed. This model is based on the analysis of the stress-strain state, the energy and deformation approaches of fracture mechanics, and takes into account the embrittlement of the material near the crack tip under cyclic loading. This allows proposing a fundamentally new methodology for predicting the residual life-time of the engineering structure made of a given material, which allows simulating the stable and unstable (jump-like) growth and the impact of previous plastic deformation on the rate of FCG. The methodology was verified on the materials of nuclear reactors shells.
A new methodology for increasing resistance to quasi-brittle failure of heat-resistant steels in the initial and degraded states based on the combined preliminary thermomechanical loading. This approach provides effect of increasing thermal overload as compared with generally used methods and simultaneously reduces the maximum tension in the structural element.
The submitted series of scientific papers complies with international standards, as evidenced by obtaining the fundamental scientific results published in 104 publications, including 10 monographs, 4 textbooks, 90 articles in peer-reviewed journals.
The experience and knowledge, that were accumulated during the studies has been formalized to the level of national standards in determination of residual strength of pipelines having defects, as well as for the acoustic emission diagnostics of high risk objects.
I believe that the collective authors of this series of work consisting of Kit HS, Dmytrah IM, Kushnir RM, Myhaskiv VV, Nykolyshyn MM, Orynyak IV, Osadchuk VA ., Skalsky VR, Sulym GT and Yasniy PV, deserves the award of the State Prize of Ukraine in Science and Technology in 2011.
Institute for Logistics and Production Systems of Hungary, University of Miskolc, University of Debrecen
Professor, Doctor of Technical Sciences, László Tóth,

Проф.,д.т.н. Можаровский В.В.

Отзыв
на цикл научных работ «Теория и методы расчета напряженного состояния и прочности твердых деформируемых тел с концентраторами напряжений» авторского коллектива в составе Кит Г.С., Дмытрах И.Н., Кушнир Р.М., Мыхаськив В.В., Николишин М.М., Орыняк И.В., Осадчук В.А., Скальский В.Р., Сулим Г.Т., Ясний П.В.

Современные исследования в области механики характеризуются своей практической направленностью и высокой наукоемкостью, сочетающей в единое целое создание математических моделей и их обоснование, разработку соотверствующего математического аппарата, математически корректное решение проблемы, грамотное истолкование полученных решений, проведение надлежащего комплекса эксперименальных исследований и формулирование выводов. В представленном на соискание Государственной премии Украины в области науки и техники цикле научных работ профессоров Г.С.Кита, И.Н.Дмытраха, Р.М.Кушнира, В.В.Мыхаськива, М.М.Николишина, И.В.Орыняка, В.А.Осадчука, В.Р.Скальского, Г.Т.Сулима и П.В.Ясния мы видим удачное сочетание всех этих в высшей мере положительных качеств. Особенно привлекает целостный характер удачно сбалансированного цикла работ. Каждая из них имеет большой самостоятельный вес, но их сочетание существенно повышает научную ценность каждой, свидетельствуя о том, что выполнялись все эти работы не случайным образом, не оторвано одна от другой, а в тесном научном сотрудничестве.
В комплексе они направлены на решение одной из самых сложнейших проблем современности – разработки фундамента современной теории деформирования и прочности массивных и тонких элементов конструкций с неклассическими концентраторами напряжений при действии силовых и температурных нагружений и с учетом влияния рабочих сред. В избранном направлении получены действительно фундаментальные, определяющие результаты, имеющие непреходящее значение для теоретических и практических приложений в расчетах на прочность и долговечность конструкций, а также для технической диагностики ответственных и материалоемких элементов конструкций.
Учитывая то, что в цикле работ представлены отдельные результаты научной деятельности авторов только за последние 15 лет, трудно удержаться от восхищения, что за такой короткий промежуток времени небольшой группе единомышленников (подбор участников коллектива очень удачен) удалось создать такой фундаментальный труд. Многие из представленных здесь работ нам были уже давно знакомы, поскольку непосредственно входили в сферу наших интересов и оказывали на наши исследования большое положительное влияние, с остальными мы познакомились уже после опубликования информации о конкурсе. Считаем, что представленные на конкурс в рецензируемом цикле научные разработки не имеют мировых аналогов, являясь совершенно новыми и первопроходческими. Они очень хорошо известны научной общественности и оказывают большое влияние на развитие научно-технической мысли, указывая пути решения животрепещущей проблемы научного обеспечения безопасного и экологически здорового развития нашего общества.
Считаем, что коллектив авторов представленного цикла работ «Теория и методы расчета напряженного состояния и прочности твердых деформируемых тел с концентраторами напряжений» в полной мере заслуживает присуждения Государственной премии Украины в области науки и техники за 2011 год.

Академик Национальной академии наук Беларуси
доктор технических наук, профессор
лауреат: премии Ленинского комсомола в области науки и техники,
премии Академии наук Беларуси за лучшую научную работу
премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники
директор Института механики металлополимерных систем им. В.А.Белого НАН Беларуси
Н.К.Мышкин

Заведующий научно-исследовательской лабораторией «Математическое моделирование сложных систем» Гомельского государственного университета имени Франциска Скорины
профессор кафедры «вычислительная математика и программирование»
доктор технических наук, профессор
Можаровский В.В.

Prof. Wiesław Nagórko

Nowadays, technology and engineering demand efficient and accurate methods for calculation of strength and durability of machines and structures in all areas of manufacture, especially in mechanical, civil and airspace engineering, and nanotechnology. The design of unique structures and also the mass production are both motivated by the reduction of materials and energy consumption. Thus, on one hand, the design is performed with the lowest safety factor, and on the other hand, all possible defects of materials arising during manufacturing, processing and operating process under different mechanical, thermal and environmental influences are to be accounted. The world’s experts in the field of mechanics are intensively working on the solution of these problems, however, frequent failures and fracture of structures, which cause high expenditures, human victims and threaten ecological safety of our planet, confirm that the modern science have to develop new efficient concepts and techniques, which can adequately describe the causes of fracture and calculate the stress-strain state of structures accounting heterogeneity of materials, and their degradation in the long-term operating process. Also it is necessary to add, that in the whole world the service life of many structures has already expired or is close to the end. Even rich countries, for example the USA, cannot replace or repair them in time. Thus, two closely related problems arise: the nondestructive examination of structural materials, including diagnostics and monitoring, and also renewal calculation, which utilizes the new knowledge of investigated structures for prolongation of their service life.
All these questions are solves in the reviewed series of the scientific research presented by Ukrainian researchers that are familiar to many Polish scientists. Presented works contain original mechanical and mathematical models of the deformation phenomena, initiation and development of plastic deformation and fracture of solids with heterogeneous material structure.
I state the general thought of many Polish experts in the field of applied and fracture mechanics that such innovative and extensive research, which has no analogues in the world’s science and solves very important problems for engineering and technology, deserves the highest award, in particular, the State award of Ukraine in the field of a science and technology for 2011.

President of the Polish Society of
Theoretical and Applied Mechanics Prof. Wiesław Nagórko

Проф., д.т.н. Сяський А.О.

Проблема концентрації напружень в деформованому тілі з різного роду концентраторами напружень перебуває в полі зору багатьох дослідників-механіків, металургів, матеріалознавців. Актуальність таких досліджень визначається прикланим характером проблеми, адже всі конструкційні матеріали неоднорідні за своєю структурою.
Сучасний погляд на міцність твердих дефеормівних тіл базується на основних гіпотезах механіки руйнування, які передбачають існування в матеріалі тріщин та інших неоднорідностей. Він характеризується практичною спрямованістю, високою наукомісткістю і передбачає створення та обгрунтування адекватних математичних моделей, розробку математичного супроводу для аналітичного або числового їх розв’язання. Для оцінки точності одержаних результатів і висновків необхідне проведення комплексу експериментальних досліджень.
Таким вимогам в повній мірі відповідає цикл наукових робіт колективу авторів-професорів Дмитраха І.М., Кіта Г.С., Кушніра Р.М., Михаськіва В.В., Николишина М.М., Ориняка І.В., Осадчука В.А., Скальского В.Р., Сулима Г.Т., Яснія П.В., поданий на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки. Кожна з цих праць має значне самостійне значення в окремому науковому напрямку механіки деформівного твердого тіла, а в комплексі вони підвищують значимість кожної з них.
В сукупності всі роботи спрямовані на створення основ сучасної теорії деформування і міцності масивних і тонкостінних елементів конструкції, послаблених різного роду концентраторами напружень, за дії силових і температурних полів. В цьому напрямку за короткий часовий проміжок (менше ніж за 20 років) авторами робіт одержано фундаментальні результати, які мають велике значення для майбутніх теоретичних досліджень та практичних застосувань при розрахунку на міцність і довговічність реальних інженерних конструкцій, а також для діагностики масивних конструкцій, які перебувають в експлуатації.
Практично всі роботи знайомі автору рецензії, особливо ті, що стосуються проблеми концентрації напружень в масивних тілах з циліндричними порожнинами, частково підсиленими тонкими пружними ребрами змінної жорсткості. Вважаю, що подані на конкурс наукові роботи є новими і не мають світових аналогів. Вони добре відомі в наукових колах і, безсумнівно, позитивно вплинуть на подальший розвиток теорії і методів розрахунку елементів конструкції з концентраторами напружень.
На підставі вище сказаного вважаю, що за цикл наукових робіт «Теорія і методи розрахунку напруженого стану і міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень» колектив авторів в повній мірі заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.

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

проф., д.т.н. Шваб'юк Василь Іванович

Надзвичайно інтенсивний розвиток нових технологій у будівництві, машинобудуванні, приладобудуванні, космічній техніці та інших галузях промисловості вимагають високоякісних теоретичних результатів у багатьох областях механіки деформівного твердого тіла: механіці руйнування, механіці композитів і наноструктур, теорії пластичності та в'язкопружності. Вони необхідні також у вирішенні важливих інженерних проблем теплоенергетичного і металургійного обладнання, технічної діагностики матеріалів і елементів конструкцій, розрахунку на міцність та довговічність будівельних трубопровідних та транспортних систем. Поставленій меті служать роботи, об'єднані колективом виконавців Інституту прикладних проблем механіки і математики імені Я.С. Підстригача, Фізико-механічного інституту імені Г.В. Карпенка та Інституту проблем міцності імені Г.С. Писаренка Національної академії наук України, Національного університету „Львівська політехніка”, Львівського національного університету імені Івана Франка, Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя в єдиний цикл наукових праць «Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформованих тіл з концентратором напружень».

У циклі праць претендентів запропоновано нові методи розрахунку параметрів напруженого стану та міцності тіл, що характеризуються низкою вагомих переваг над світовими аналогами, зокрема, загальністю припущень щодо характеру зовнішніх впливів та їхніх просторових і часових розподілів, а також топологічних і фізико-механічних характеристик складових структури тіл, придатністю до вивчення взаємовпливу чинників різної фізичної природи; нові аналітично-числові підходи розв’язування пружних та термо- і електропружних задач механіки структурно неоднорідних тіл. Розроблено основи теорії теплопровідності та термопружності тривимірних тіл з тріщинами та тонкими пружними і жорсткими включеннями, яка базується на розвитку методу потенціалів і методу функцій стрибка з подальшим зведенням відповідних статичних та динамічних задач механіки до граничних інтегральних рівнянь. Цикл складає цілісну систему теоретичних підходів і методик практичного застосування у вирішенні нагальної проблеми науково обґрунтованого забезпечення витривалості й надійності механічних об’єктів та конструкцій.

Вважаю, що цикл наукових праць «Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформованих тіл з концентратором напружень» є актуальною роботою в галузі механіки. Тут містяться фундаментальні і прикладні результати з питань статики та динаміки однорідних і кусково-однорідних, ізотропних та анізотропних, пружних, пружнопластичних і термопружних тіл з концентраторами напружень з урахуванням взаємодії полів різної фізичної природи та впливу реальних робочих середовищ і різнотипних навантажень, їх результати мають дуже високу теоретичну і прикладну наукову цінність. Тому автори циклу наукових праць заслуговують на присудження їм Державної Премії України в галузі науки і техніки.

Керівник центру післядипломної освіти
Луцького національного технічного університету
д.т.н., професор Шваб’юк В.І.

Академік НАНУ Лауреат Державної премії України Махненко В.І.

Цикл наукових праць містить одержані протягом 15 років результати математичних методів теорії тріщин та тонких неоднорідностей стосовно руйнування матеріалів з дефектами структури з урахуванням фізико-хімічного впливу середовища.
Отримано низку фундаментальних результатів щодо визначення та аналізу засобами математичного моделювання концентрації статичних і динамічних напружень у твердих деформованих тілах з тріщинами та тонкими включеннями.
Авторами здійснено постановку нових нетрадиційних статичних і динамічних задач теорії пружності для тіл з тріщинами і тонкими включеннями з урахуванням ускладненої неоднорідністю, пластичністю, пошкоджуваністю зовнішнім середовищем структури матеріалу.
Результати мають значення для теоретичних і практичних застосувань під час розрахунку на міцність і довговічність, технічної діагностики відповідальних елементів конструкцій.
Цикл наукових праць є підсумковим результатом багаторічної наукової праці авторів, викладено у 104 публікаціях, в т.ч. 10 монографіях, загальний індекс цитування, згідно баз даних SCOPUS, складає понад 290.
Усе викладене вище дозволяє рекомендувати цикл наукових праць “Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень” до висунення на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.

М.Г. Шульженко

Цикл праць, що висувається на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки, є важливим доробком українських учених-механіків у розвиток теоретико-експериментальних підходів механіки руйнування елементів конструкцій з урахуванням умов експлуатації. До складу циклу праць увійшли добре відомі широкому науковому загалу вітчизняних та зарубіжних фахівців публікації в авторитетних часописах і монографіях, довідникових посібниках, Національних стандартах та патентах України на винаходи. У них викладено теоретичні і прикладні аспекти дослідження граничної рівноваги елементів конструкцій з концентраторами напружень (тріщинами, включеннями та отворами) за різних видів силового і температурного навантажень, впливу реальних середовищ та оцінювання їх міцності і поточного стану із застосуванням неруйнівних методів контролю (метод акустичної емісії).
Важливо відзначити, що авторами розроблено низку ефективних методів розв’язування нових задач статичного й динамічного деформування структурно-неоднорідних тіл, за допомогою яких отримано зручні для інженерної практики методики аналітично-числових розрахунків. Практичну цінність поданих результатів засвідчує те, що вони увійшли до чотирьох довідникових посібників з механіки руйнування та міцності матеріалів, захищені патентами України, стали основою для розробки двох національних стандартів з визначення залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами, а також з проведення акустико-емісійного діагностування об’єктів підвищеної небезпеки.
Запропоновані авторами підходи та методи широко застосовані на практиці, зокрема, для оцінювання міцності та залишкової довговічності важливих елементів обладнання теплової та атомної енергетики, авіаційного транспорту і металургії, трубопровідних і транспортних систем. Слід відзначити також наукові результати, спрямовані на розробку аналітико-експериментальних методів оцінювання міцності і довговічності тіл з концентраторами з урахуванням впливу робочих середовищ, зокрема воденьвмісних, та історії навантаження. Авторами запропоновано оригінальну модель фізико-хімічної ситуації в околі концентратора напружень, яка описує поведінку зони передруйнування параметрами, що характеризують напружено-деформований стан та фізико-хімічну взаємодію деформованого металу і середовища.
Необхідно відзначити фундаментальні результати про локальну взаємодію водню з матеріалом в околі тріщиноподібного концентратора, на основі якого запропонована діаграма локальної міцності, що інваріантна для різних умов випробовувань.
Досвід моєї співпраці з окремими авторами цього циклу праць дає мені змогу засвідчити високу фаховість авторського колективу та світовий рівень опублікованих праць, а також практичну цінність виконаних ними теоретичних і прикладних досліджень. Поданий авторським колективом у складі: чл.-кор. НАНУ, доктора фіз.-мат. наук, проф. Кіта Г.С.; чл.-кор. НАНУ, доктора фіз.-мат. наук, проф. Кушніра Р.М.; доктора фіз.-мат. наук, ст. н. сп. Михаськіва В.В.; доктора фіз.-мат. наук, проф. Николишина М.М.; чл.-кор. НАНУ, доктора техн. наук, проф. Дмитраха І.М.; доктора техн. наук, проф. Скальського В.Р.; доктора техн. наук, проф. Ориняка І.В.; доктора фіз.-мат. наук, проф. Осадчука В.А.; доктора фіз.-мат. наук, проф. Сулима Ґ.Т.; доктора техн. наук, проф. Яснія П.В. цикл праць, без всякого сумніву, заслуговує на відзначення Державною премією України в галузі науки і техніки за 2011 рік.

Завідувач відділу вібраційних і термоміцнісних досліджень Інституту проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, доктор техн. наук, професор М.Г. Шульженко

Лауреат Державної премії України М.П. Саврук

Поданий на Державну премію України у галузі науки і техніки цикл наукових праць містить низку монографій та статей і завершеним науковим дослід¬женням вчених–механіків і матеріалознавців з Києва, Львова і Терно¬поля. У своїх працях вони вперше побудували математично обгрунтовані теоретичні основи дослідження статичного та динамічного деформування як тонкостінних (пластинчатих і оболонкових) структур, так і масивних тіл з концентраторами напружень типу тріщин, отворів, тонких пружних і жорстких включень, що перебувають під впливом фізико-механічних полів різної природи (силових, температурних тощо) чи корозійно-агресивних середовищ. Запропоновані ними підходи грунтуються на моделюванні концентраторів напружень стрибками температури, теплових потоків, переміщень і напружень у місцях їх розташування, а також на зведенні відповідних тривимірних і двовимірних статичних та динамічних задач механіки руйнування до граничних інтегральних рівнянь.
Об’єднання наукових праць у єдиний цикл зумовлено дослідженнями у них споріднених, важливих для практики явищ концентрації напружень у твердих деформівних тілах, уніфікованим математичним описом механічних полів засобами теорії потенціалу та інтегральних рівнянь, повнотою резуль¬татів, що охоплюють як розрахунок напружено-деформованого стану тіл з концентраторами напружень, так і гранично-рівноважного стану (міцності та ресурсу експлуатації) на основі опрацьованих концепцій і критеріїв їхнього деформування та руйнування.
Цикл праць є завершеним, він містить ефективний інструментарій дове¬дення поданих у ньому задач до числа, розроблений на базі аналітично-число¬вих, зорієнтованих на сучасну обчислювальну техніку, методів розв’я¬зання отриманих рівнянь. У ньому проведено цілеспрямовані комплексні досліджен¬ня з вивчення впливу розмірів та конфігурацій дефектів типу тріщин та тонких включень, їх теплофізичних і механічних характеристик, взаємодії між собою, а також з границею тіла на його пружний і гранично рівноважний стани. Подані результати досліджень мають добру перспективу щодо їх подаль¬шого широкого застосування в інженерній практиці через урахування теплових, механічних та перехідних явищ, впливу реального середовища та історії навантаження, які важливі з точки зору оцінки міцності тіл з різнотипними гострокінцевими концентраторами напружень, а також діагностики дефектів зварних з’єднань, цілісності складних технічних систем, зокрема, з вико¬ристанням розроблених методик і засобів акустичної емісії. Про це свідчить низка впроваджень, які виконані під час оцінювання міцності та залишкового ресурсу відповідальних елементів промислових і будівельних конструкцій, обладнання теплової та атомної енергетики, авіаційного транспорту і мета¬лургії, важливих трубопровідних і транспортних систем тощо. Окрім того, слід звернути увагу на той факт, що результати цих досліджень захищені патентами України, стали основою двох Національних стандартів України, висвітлені у чотирьох довідникових посібниках з механіки руйнування і міцності матеріалів і технічного діагностування елементів конструкцій. Це свідчить про доступ¬ність їх використання широким колом науковців, аспірантів та інженерно-технічних працівників науково-дослідних організацій і підприємств України. Таким чином, можна стверджувати, що результати досліджень, які викладені у висунутому на Державну премію циклі праць, добре відомі і визнані у наукових колах механіків світу. Вважаю, що авторський колектив цього циклу наукових праць у складі членів-кореспондентів НАН України Г.С. Кіта, І.М. Дмитраха і Р.М. Кушніра, докторів наук В.В. Михаськіва, М.М. Николишина, І.В. Ориняка, В.А. Осадчука, В.Р. Скальського, Г.Т. Сулима і П.В. Яснія заслуговує на присудження йому Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.

Доктор фіз.-мат. наук, професор, завідувач відділу ФМІ НАН України,
заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України
в галузі науки і техніки М.П. Саврук

ЗНЦ НАН України і МОН України

Витяг з протоколу № 3
засідання виконкому Ради Західного наукового центру
НАН України і МОН України
від 06.05. 2011 року

Слухали: інформацію голови Західного наукового центру НАН України і МОН України, акад. НАН України Назарчука З.Т.
Доповідач повідомив, що в інституті прикладних проблем механіки та математики ім. Я.С. Підстригача НАН України сформовано цикл наукових праць “Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень” авторського колективу у складі: чл.-кор. НАНУ, доктора фіз.-мат. наук, проф. Кіта Г.С.; чл.-кор. НАНУ, доктора фіз.-мат. наук, проф. Кушніра Р.М.; доктора фіз.-мат. наук, ст. н. сп. Михаськіва В.В.; доктора фіз.-мат. наук, проф. Николишина М.М.; чл.-кор. НАНУ, доктора техн. наук, проф. Дмитраха І.М.; доктора техн. наук, проф. Скальського В.Р.; доктора техн. наук, проф. Ориняка І.В.; доктора фіз.-мат. наук, проф. Осадчука В.А.; доктора фіз.-мат. наук, проф. Сулима Ґ.Т.; доктора техн. наук, проф. Яснія П.В., який подано на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.
Метою запропонованого циклу праць є розвиток теорії та розробка ефек¬тивних методів розв’язування нових задач статичного й динамічного дефор¬мування, граничної рівноваги та розрахунку міцності просторових і тонко¬стін¬них (оболонкових і пластинкових) елементів конструкцій з концерн¬траторами напружень (тріщинами, тонкими та масивними включеннями, отворами тощо) у разі різноманітних видів силового і температурного наван¬тажень з урахуванням впливу реальних середовищ.
Наукова новизна та оригінальність розробленої теорії, її переваги над світовими аналогами полягають у: високій адекватності фізичних і запро¬понованих математичних некласичних моделей концентраторів напружень; можливості застосування для дослідження неоднорідних структур на макро-, мезо-, мікро- і нанорівнях; введенні в аналіз довільної геометрії структурно неод¬норідних тіл, множинності дефектів та ймовірності їхнього розвитку; роз¬гляді довільних фізико-механічних властивостей елементів структури тіл, зокрема й заповнень тріщин; врахуванні ускладненої неоднорідністю, плас¬тичністю, пошкоджуваністю зовнішнім середовищем структури матричного матеріалу, а також взаємодії фізико-механічних і температурних полів; розгляді впливу монотонних, періодичних у часі і нестаціонарних навантажень.
Запропоновані нові методи розрахунку параметрів напруженого стану та міцності тіл характеризуються низкою переваг над світовими аналогами: загальністю припущень щодо характеру зовнішніх збурень та їхніх просторових і часових розподілів, а також топологічних та фізико-механічних характеристик складових структури тіл, придатністю до вивчення взаємовпливу чинників різної фізичної природи; математичною деталізацією моделей, яка дає можливість у багатьох випадках отримати прозорі аналітичні розв’язки; оригінальною числовою алгоритмізацією розрахунків, що забезпечує їх використання в інженерній практиці.
Практична значимість обумовлена можливістю поєднання отриманих результатів уточненого вивчення напруженого стану структурно-неоднорідних тіл із здобутками існуючих теорій з метою надійнішої оцінки міцності та довговічності інженерних конструкцій; поглибленням критеріїв руйнування, які дають можливість не лише краще зрозуміти механізми руйнування і пластичного деформування, але й підвищити достовірність розрахунків на міцність; можливістю забезпечити надійне технічне діагностування та моніторинг елементів відповідальних споруд і конструкцій за допомогою опрацьованих методів та засобів, що базуються на явищі акустичної емісії; використанням отриманих результатів під час успішної реалізації завдань цільової програми НАН України "Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин", прийнятої на виконання Державної програми забезпечення технологічної безпеки в основних галузях економіки; з’ясованими у циклі робіт можливостями використання отриманих теоретичних результатів в інших областях механіки деформівного твердого тіла (теорії пластичності, механіці композитів і наноструктур, механіці руйнування, в’язкопружності), а також у вирішенні важливих інженерних проблем теплоенергетичного і металургійного обладнання, технічної діагностики матеріалів і елементів конструкцій, розрахунку на міцність та довговічність будівельних, трубопро¬відних та транспортних систем.
Об’єднання наукових праць у єдиний цикл обґрунтовується дослід¬женням у них споріднених, важливих для практики явищ концентрації напружень у твердих деформівних тілах, уніфікованим математичним описом механічних полів засобами теорії потенціалу та інтегральних рівнянь, повнотою результатів, що охоплюють як розрахунок напружено-деформованого стану тіл з концентраторами напружень, так і гранично-рівноважного стану (міцності та ресурсу експлуатації) на основі опрацьованих концепцій і критеріїв їхнього деформування та руйнування.
Результати досліджень викладено у 112 публікаціях, в т.ч. в 10 монографіях, 90 статтях у реферованих журналах, 6 авторських свідоцтвах і патентах, 2 Національних стандартах і 4 довідникових посібниках. Загальний індекс цитування складає понад 290 згідно баз даних Scopus. Роботи авторів процитовано в більш ніж 40 наукових і науково-прикладних журналах. За даною тематикою захищено 14 докторських і 35 кандидатських дисертацій.

Ухвалили: підтримати подану роботу “Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень” на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.

Голова ЗНЦ НАН України і МОН України, академік НАН України
З.Т. Назарчук

Вчений секретар, к.т.н. В.В. Корній

Член-кореспондент НАН України Гудрамович Вадим Сергійович

Високі вимоги до міцності та надійності машин і споруд зумовлюють значну зацікавленість науково-технічних кіл до механіки руйнування матеріалів і проблеми забезпечення цілісності конструкцій. Практика експлуатації усіх типів споруд і конструкцій показала, що побудова адекватних математичних моделей для розв’язування відповідних задач механіки неможлива без урахування неоднорідності будови та дефектності структури реальних конструкційних матеріалів і конструкційних елементів.
Основними проблемами практичного втілення механіки руйнування є питання побудови адекватних теоретичних моделей і методів розв’язування задач про вплив механічної неоднорідності матеріалу, температури та зумовлених нею напружень на міцність і надійність тіл з різнотипними концентраторами напружень, зокрема дефектами типу тріщин.
У запропонованому циклі робіт авторами розроблено загальну теорію та ефективні методи розв’язування задач статичного, динамічного та циклічного деформування і граничної рівноваги просторових і тонкостінних (оболонкових і пластинкових) елементів конструкцій з різнотипними концентраторами напружень (тріщинами, тонкими та масивними включеннями, отворами) при різних видах силового та теплового навантаження. При цьому використано сучасні математичні методи розв’язування задач теорії пружності та термопружності, такі як теорія потенціалів (гармонічних, теплових, хвильових) і граничні інтегральні рівняння. Запропоновано високопродуктивні аналітичні та аналітико-числові методи розв’язування цих рівнянь.
Розроблено теоретичні засади і методи оцінювання руйнування та міцності тіл з концентраторами напружень при врахуванні впливу реальних середовищ та історії навантаження. Сформульовано нові критерії та підходи для визначення характеристик міцності матеріалів з урахуванням напружено-деформованого стану матеріалу та фізико-хімічних процесів при взаємодії з агресивними середовищами (корозійними, водневими).
На основі отриманих теоретичних і експериментальних результатів виконано важливі прикладні дослідження, присвячені оцінюванню міцності, працездатності та залишкового ресурсу певних елементів промислових і будівельних конструкцій, трубопровідних і транспортних систем. Це підтверджується розробкою двох національних стандартів з оцінки залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами, а також з акустико-емісійного діагностування об’єктів підвищеної небезпеки. До циклу робіт входять чотири посібники, присвячені методам прогнозування надійності та довговічності теплоенергетичного устаткування, мостових елементів конструкцій, нафтогазових трубопроводів і резервуарів, а також неруйнівному контролю і технічній діагностиці.
Автори циклу робіт – відомі вчені в Україні та за її межами, очолюють наукові та науково-педагогічні колективи, виховали ряд фахівців в галузі механіки деформівного твердого тіла. Цикл наукових праць “Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень” і його автори, безумовно, заслуговують присудження Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011рік.
Завідувач відділу Інституту технічної механіки НАН України і НКА України, лауреат Державної премії України, лауреат премій НАН України ім. С.П. Тимошенка і М.К. Янгеля, член-кореспондент НАН України В.С. Гудрамович

Лауреат Государственной премии Украины, проф. ПОПОВ Г.Я.

Данный цикл является весомым вкладом в теорию и практику оценки работоспособности конструкций различного применения и создания новых современных материалов с особенными прочностными свойствами. К главным достоинствам работы, выводящим ее на передовые мировые позиции в области механики разрушения, следует отнести наполнение соответствующих задач адекватными математическими моделями деформирования тел с тонкими включениями и трещинами, обогащение теории потенциала эффективными методами решения интегральных уравнений с различными порядками особенностей на разомкнутых многообразиях-концентраторах напряжений и комплексный анализ уровней напряжений с учетом статических, динамических и температурных воздействий на структуру, а также влияния на нее внешней среды.
В методологическом аспекте оригинальность работы обеспечивается разработкой математических методов определения упругих и термоупругих полей в телах с концентраторами напряжений, позволяющих исследование взаимодействия множественных трещин и включений между собой, границей тела и поверхностью разделения материалов, что максимально приближает модель к реальным системам с пространственным распределением дефектов и анализу на микро(нано)уровне. Авторы также последовательно внедряют прогрессивную идею явного учета асимптотики решений интегральных уравнений на краю области интегрирования, что приводит к более точным (в отдельных случаях точным) значениям коэффициентов интенсивности напряжений в окрестности дефектов. В практическом аспекте работу отличает направленность на выявление общих механизмов разрушения материалов с трещинообразными дефектами через рассмотрение истории их нагружения, присутствия в агрессивной внешней среде, образования сигналов акустической эмиссии. Сочетание теоретических и практических результатов привело к их внедрению на многих стратегических предприятиях Украины с достижением высокого экономического эффекта.
Входящие в цикл работы признаны как пионерские международным научным сообществом. Об этом свидетельствует их публикация в соответствующих научных изданиях и широкое цитирование.
В общем, работа подтверждает возростающую роль механики как инструмента познания действительности и решения современных социальных проблем жизнеобеспечения безопасными технологиями. Она заслуживает Государственной премии Украины в области науки и техники.

Зав. кафедрой методов математической физики
Одесского национального университета им И.И.Мечникова,
Лауреат Государственной премии Украины,
д.ф.-м.н., проф. Попов Г.Я.

Академік НАНУ, Лауреат Державної премії України В.Т.Трощенко

Цикл наукових праць авторів Кіта Г.С., Дмитраха І.М., Кушніра Р.М., Михаськіва В.В., Николишина М.М., Ориняка І.В., Осадчука В.А., Скальського В.Р., Сулима Г.Т. і Яснія П.В. «Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень», який висунутий на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік складається із 10 монографій і 4-ох довідникових посібників, а також 6- ти патентів України, 2-ох національних стандартів та 90 статей, що були опубліковані, в основному, у 1995-2010 роках у провідних вітчизняних та закордонних періодичних виданнях.
Об’єднувальною ідеєю циклу праць є спрямованість їх теоретичних та експериментальних досліджень на створення та розвиток методів розрахунку напруженого стану, міцності та довговічності тіл з концентраторами напружень у вигляді отворів, надрізів, тріщин, тонких та масивних включень за різних видів термосилового навантаження з урахуванням впливу корозійних і воденьвмісних середовищ.
В представлених працях отримано важливі наукові результати стосовно: дво- і тривимірних задач механіки деформівного твердого тіла з концентраторами напружень, зокрема й механіки руйнування; створення теоретичних основ і методів розрахунку цілісності оболонкових і трубопровідних систем з концентраторами напружень; розроблення аналітико-експериментальних методів оцінювання руйнування та міцності тіл з концентраторами напружень з урахуванням впливу робочого середовища та історії навантаження.
Запропоновані авторами підходи та методи, застосовані при дослідженні міцності, та залишкової довговічності важливих елементів обладнання теплової та атомної енергетики, авіаційного транспорту і металургії, трубопровідних і транспортних систем.
Окремо, слід відзначити оригінальні дослідження спрямовані на розробку аналітико-експериментальних методів оцінювання міцності і довговічності тіл з концентраторами з урахуванням впливу робочих середовищ, зокрема воденьвмісних, та історії навантажування. Запропоновано оригінальну модель фізико-хімічної ситуації в околі концентратора, яка описує поведінку зони передруйнування параметрами, що характеризують напружено-деформований стан та фізико-хімічну взаємодію здеформованого металу і середовища. На цій основі сформульовані критерії для визначення базових характеристик міцності матеріалів, зокрема прогнозування порогових КІН, з урахуванням НДС і фізико-хімічних процесів взаємодії з агресивним середовищем.
Одержано важливі фундаментальні результати про локальну взаємодію водню з матеріалом в околі тріщиноподібного концентратора, на основі якого запропонована і діаграма локальної міцності матеріалів біля концентратора напружень, яка є інваріантна для заданих умов випробовувань. Розроблені методи і підходи були використані для оцінювання роботоздатності і залишкового ресурсу важливих елементів конструкцій в теплоенергетиці та перспективних трубопроводів для транспортування газоподібного водню та його сумішей.
Частина робіт циклу виконана за науково-дослідною тематикою ІПМ ім. Г.С. Писаренка НАН України, а також у співпраці з її науковцями. Зокрема, розроблено критерії оцінювання граничного стану елементів конструкцій з тріщинами та створено методи розрахунку напруженого стану трубопроводів з технологічними та експлуатаційними дефектами (концентраторами), що ураховують фізичну та геометричну нелінійність. Обґрунтовано застосування методу зосереджених піддатливостей для товстостінних циліндрів і тонкостінних труб з крайовими тріщинами, вперше виявлено і досліджено ефект впливу величини тиску у трубі на безрозмірні коефіцієнти інтенсивності напружень, що спричинений їх геометричною нелінійністю.
Створено теоретичні основи і розроблено підходи до прогнозування впливу попереднього пластичного деформування, одно - і багаторазових перевантажень на міцність і довговічність тіл з тріщинами в умовах втоми, короткотривалої повзучості та динамічної повзучості. Проведено комплексні дослідження і створено методики прогнозування впливу експлуатаційного навантаження на міцність і ресурс матеріалів і елементів конструкцій авіаційного транспорту, атомної енергетики, металургії.
Важливими є дослідження спрямовані на розробку методики оцінювання і обґрунтування критеріїв руйнування матеріалів корпусів реакторів після попереднього теплового перевантаження. Авторами запропоновано і обґрунтовано методику прогнозування впливу комбінованого попереднього термомеханічного навантаження на квазікрихке руйнування теплостійкої сталі, яка базується на аналізі НДС методом скінчених елементів та критерії квазікрихкого руйнування – напруженні сколювання, враховує температурну зміну механічних властивостей сталі.
Наукові розробки авторів реалізовані також у вигляді пакетів прикладних програм, стандартів і довідникових посібників. Результати прикладних досліджень знайшли відображення у двох національних стандартах з визначення залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами, а також з проведення акустико-емісійного діагностування об’єктів тривалого експлуатування і підвищеної небезпеки.
Роботи авторів представленого циклу праць істотно розвивають і доповнюють теорію і методи розрахунку напружено деформованого стану матеріалів і елементів конструкцій з урахуванням концентрації напружень.
Автори представленого циклу робіт відомі вчені не тільки в Україні, але і за кордоном, про це свідчать також високі індекси цитування їх праць. Вважаю, що колектив авторів циклу робіт «Теорія і методи розрахунку напруженого стану та міцності твердих деформівних тіл з концентраторами напружень», заслуговує присудження Державної премії України в галузі науки і техніки в 2011 році.

Кир'ян Валерій Іванович, чл.-кор. НАНУ

Представлений цикл праць є суттєвим внеском українських вчених-механіків у світову скарбницю знань з механіки руйнування елементів конструкцій з урахуванням їх фактичних умов експлуатації. До нього увійшли добре відомі широкому колу вітчизняних та зарубіжних фахівців монографії і статті у високорейтингових журналах з теоретичних і прикладних аспектів дослідження граничної рівноваги масивних і тонкостінних (пластинчатих і оболонкових) елементів конструкцій з концентраторами напружень (тріщинами, включеннями та отворами) за різних видів силового і температурного навантажень, впливу реальних середовищ та оцінювання їх міцності і умов безпечної експлуатації.
Важливо відзначити, що авторами розроблено низку ефективних методів розв’язування нових задач статичного й динамічного деформування структурно-неоднорідних тіл, за допомогою яких отримано зручні для інженерної практики методики аналітично-числових розрахунків. Практичну цінність поданих результатів засвідчує те, що вони увійшли до чотирьох довідникових посібників з механіки руйнування та міцності матеріалів, захищені патентами України, стали основою для розробки двох національних стандартів з визначення залишкової міцності магістральних трубопроводів з дефектами, а також з проведення акустико-емісійного діагностування об’єктів підвищеної небезпеки.
З більшістю авторів цього циклу праць, які є широко відомими і авторитетними в Україні та далеко за її межами науковцями, мені довелося співпрацювати з питань вивчення руйнування зварних з’єднань металоконструкцій при виконанні Цільової комплексної програми НАН України „Ресурс”, а також в Українському товаристві з механіки руйнування матеріалів (УТМРМ), складової частини Європейського товариства з цілісності конструкцій (ESIS). Досвід цієї співпраці дає підстави мені засвідчити про високу професійність авторського колективу та світовий рівень наукових праць його членів, а також важливість виконаних ними теоретичних і прикладних розробок. Поданий ними цикл праць, без сумніву, заслуговує на відзначення Державною премією України в галузі науки і техніки за 2011 рік.
Завідувач відділу міцності зварних конструкцій ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, чл.-кор. НАН України В.І. Кир’ян

Лауреат Государственной премии России Глушков Е.В.

Институт математики, механики и информатики
Кубанского государственного университета (Краснодар, Россия)
Лауреат Государственной премии России в области науки и техники 2002 года,
директор, главный научный сотрудник, доктор физ-мат наук, профессор
Глушков Е.В.

В настоящее время в механике деформируемого твердого тела большое внимание уделяется вопросам разработки методов решения усложненных задач концентрации напряжений, ориентированных на современные вычислительные средства. Особый интерес представляют подходы и решения, допускающие произвольную геометрию дефектов-концентраторов, структурированность материала и воздействие нагрузок различной физической природы. Сочетая результаты таких вычислений с критерия-ми разрушения, усовершенствованными на случай динамических и взаимосвязанных процессов и учитывающими фактор внешней среды, представляется возможной выработка общей теории прочности тел с концентраторами напряжений.

Представленный цикл работ является существенным шагом на пути к достижению данной цели. В нем дается ключ к решению соответствующих задач численно-аналитическими методами теории потенциала, которая еще недавно использовалась лишь для качественного анализа. Объединение в коллективе авторов авторитетных в России украинских ученых-механиков теоретического и экспериментального на-правлений позволило замкнуть цепочку «модель-метод-анализ» важными прикладными применениями. Учитывая вышесказанное, рекомендую присудить этому циклу работ Государственную премию Украины в области науки и техники.

академік НАН України Я.М.Григоренко

Даний цикл наукових праць містить низку монографій та статей науковців з Києва, Львова і Тернополя. У цих працях вперше подано математично обгрунтовані теоретичні засади дослідження статичного та динамічного деформування як тонкостінних (пластинчатих і оболонкових) структур, так і масивних тіл з концентраторами напружень типу тріщин, отворів, тонких пружних і жорстких включень, що перебувають під впливом фізико-механічних полів різної природи (силових, температурних тощо) або корозійно-агресивних середовищ. Теорія базується на моделюванні концентраторів напружень стрибками температури, теплових потоків, переміщень і напружень у місцях їх знаходження, а також методиці зведення відповідних тривимірних і двовимірних статичних та динамічних задач механіки руйнування до граничних інтегральних рівнянь щодо модельних, фізично інтерпретованих, функцій.
Цикл праць є завершеним, оскільки містить ефективний інструментарій доведення поданих у ньому задач до числа, розроблений на базі аналітично-числових, зорієнтованих на сучасну обчислювальну техніку, методів розв’язання отриманих рівнянь. При цьому не є суттєвим характер напружено-деформованого стану (статичний, усталений чи нестаціонарний), а також не накладається додаткових обмежень на геометричні параметри концентраторів (профіль, форма контуру, кількість, взаємне розташування, фізико-механічні властивості), природу зовнішніх збудників поля.
На цій основі проведено цілеспрямовані комплексні дослідження з вивчення впливу розмірів та конфігурацій дефектів типу тріщин та тонких включень, їх теплофізичних і механічних характеристик, взаємодії між собою, а також з границею тіла на його пружний і гранично рівноважний стани. Результати роботи мають добру перспективу щодо їх подальшого широкого застосування в інженерній практиці через урахування теплових, механічних та перехідних явищ, впливу реального середовища та історії навантаження, які важливі з точки зору оцінки міцності тіл з різнотипними гострокінцевими концентраторами напружень, а також діагностики дефектів зварних з’єднань, цілісності складних технічних систем, зокрема, з використанням розроблених методик і засобів акустичної емісії. Частина з них вже використана при оцінюванні міцності та залишкового ресурсу відповідальних елементів промислових і будівельних конструкцій, обладнання теплової та атомної енергетики, авіаційного транспорту і металургії, важливих трубопровідних і транспортних систем.
Важливим є також те, що результати цих досліджень захищені патентами України, стали основою для розробки двох національних стандартів, увійшли до чотирьох довідникових посібників з механіки руйнування і міцності матеріалів, у зв’язку з чим є доступними для використання широким колом науковців, аспірантів та інженерно-технічних працівників науково-дослідних організацій і підприємств України.
Зазначений цикл наукових праць містить вагомі теоретичні і прикладні результати стосовно статичних та динамічних задач механіки для однорідних і кусково-однорідних, ізотропних та анізотропних, пружних та пружно-пластичних тіл з концентраторами напружень у різних фізичних полях. Ці результати добре відомі і визнані у наукових колах механіків світу. Вважаю, що авторський колектив цього циклу наукових праць у складі членів-кореспондентів НАН України Г.С. Кіта, І.М. Дмитраха і Р.М. Кушніра, докторів наук В.В. Михаськіва, М.М. Николишина, І.В. Ориняка, В.А. Осадчука, В.Р. Скальського, Г.Т. Сулима і П.В. Яснія заслуговує на присудження Державної премії України в галузі науки і техніки за 2011 рік.