Основные исследования и их результаты

• В результате проведенных исследований была создана теория деформирования при высоких температурах, построена теория пластичности керамических огнеупорных и углеродных материалов.

• Были исследованы свойства огнеупорных материалов различных типов. В результате была создана так называемая теория «оптимально-напряженного свода» мартеновской печи, что позволило оптимизировать термонагруженное состояние конструкции, не допуская появление опасных в смысле трещинообразования растягивающих напряжений.

• Впервые определены упругие и пластические свойства и получены кривые ползучести керамик при температурах до 2000 °С; проведены систематические исследования упругопластичности анизотропных неоднородных сред; разработаны критерии прочности применительно к особенностям высокотемпературных материалов, указанных типов.

• Созданы новые математические методы осреднения дифференциальных уравнений в частных производных с переменными коэффициентами. Получены интегральные формулы позволяющие выразить решение линейных уравнений различных типов с переменными коэффициентами через решение уравнений с постоянными коэффициентами, которые определяются функциональной зависимостью исходных коэффициентов от координат и времени. На основе новых интегральных формул разработаны инженерные теории изгиба неоднородных стержней и пластин, а также решены некоторые задачи о концентрации напряжений в неоднородных телах и об устойчивости неоднородных стержней с переменным поперечным сечением. Установлены новые результаты, свидетельствующие о конечной скорости распространения возмущений в процессах описываемых уравнениями параболического типа.

• Для исследования биоматериалов были созданы уникальные испытательные установки, позволяющие проводить экспериментальные исследования имплантов натуральной величины. По результатам исследований получены 3 патента.

• Разработана методика получения плотных керамических материалов на основе фосфатов кальция с прочностными характеристиками, соответствующими природной костной ткани (более 150 МПа при сжатии), а также материалы со структурой Кельвина с пористостью около 70% и пределом прочности более 5 МПа, что достаточно для медицинского применения.

• По результатам проводимых совместно с ЛЭУ МГУ исследований свойств материалов после воздействия потоков электронов высоких энергий предложена новая технология обработки инструмента с тонкопленочными износостойкими покрытиями – создание композитного поверхностного слоя, позволяющая повысить износостойкость режущего твердосплавного инструмента. По результатам исследований получены 5 патентов.

Достижения и награды

• Разработана и защищена патентом конструкция теплозащитных элементов системы «Буран».
• Новые оптимальные своды для мартеновских печей, разработанные в лаборатории, были построены на пяти заводах. Это дало, например, на Нижнетагильском металлургическом комбинате на всех 400-тонных печах стабильное повышение снятия металла в 1,5-2 раза.