В работе представлены полученные методами акустической микроскопии результаты исследования изменений акустических свойств и вычисленных на их основе механических показателей образцов костной ткани в процессе деорганофикации в 5,25% растворе гипохлорита натрия и дегидратации в 100% ацетоне. Установлено, что в процессе деорганификации умеренные изменения плотности образцов костной ткани сопровождаются значительным снижением скорости звука и акустического импеданса и еще более выраженным снижением модулей упругости. Сканирование поверхности непрозрачного образца фокусированным ультразвуковым пучком позволяет выявить границу фронта деорганификации и наблюдать его перемещение в процессе вымывания органических веществ из костной ткани. В процессе дегидратации в ацетоне плотность образцов снизилась в среднем на 5%, а скорость ультразвука как в продольном, так и в поперечном направлении достоверно повысилась в среднем на 8-10%, повышение в процессе дегидратации вычисленного расчетным путем эффективного модуля продольной волны составило в среднем 15%.

Предложена структурная модель зернистого эластомерного композита, позволившая связать его деформационное и прочностное поведение с размерами частиц дисперсной фазы, т.е. учесть масштабный фактор прочности. На основе теоретических исследований напряженно-деформированного состояния вокруг двух жестких сферических включений в упругой несжимаемой матрице установлены зависимости математического ожидания разрывного усилия от физико-механических характеристик связующего, размеров частиц и расстояния между ними. В результате предложен новый вероятностный критерий появления микроразрушения в композитной структуре в виде отслоений матрицы от частиц. С его помощью проведены модельные исследования процессов развития внутренней поврежденности в композитной системе в зависимости степени наполнения и величины включений. Построены соответствующие кривые растяжения, определены предельные разрывные макронапряжения и макродеформации.

Вопросы колебаний слоистых цилиндрических оболочек к настоящему времени изучены довольно хорошо [1-3]. Анализ этих работ показывает, что в большинстве случаев исследуются оболочки с шарнирным опиранием по торцам. Такие граничные условия позволяют, используя двойные тригонометрические ряды, получить решение в простом и удобном для программирования виде. При использовании граничных условий отличных от шарнирного опирания даже на одном из торцев требуется всегда решать систему десяти алгебраических уравнений относительно произвольных постоянных, что приводит к определенным трудностям. В данной работе на основе метода граничных параметров [4,5], позволяющего выразить функции перемещения через значения самих функций и их производных на границе, строится решение задачи колебаний слоистой ортотропной оболочки с произвольными граничными условиями. Полученные зависимости позволяют сократить число подлежащих определению произвольных постоянных от одного до пяти и для многих видов граничных условий найти решение в явном виде.

Из всех видов переработки эластомеров в данной работе уделено внимание процессу смешения в роторных смесителях периодического действия. Это связано с тем, что процесс смешения в смесителях типа Бенбери является базовым в подготовительном производстве и одновременно наиболее сложным для математического описания. Отражено современное состояние методов моделирования процессов теплообмена, диспергирования наполнителя и сложного сдвигового течения в камере смесителя. Отмечено, что реодинамическое и тепловое моделирование должно учитывать важнейшие особенности процесса смешения, влияющие на качество смесей и производительность оборудования. Рассмотрены возможные механизмы разрушения агломератов наполнителя. На основании обзора показано, что процесс приготовления резиновых смесей в закрытых роторных смесителях периодического действия все еще остается узким местом с точки зрения разработки соответствующих математических моделей и создания на их основе методов оптимизации.

Экспериментально установлено, что керамическая масса характеризуется двумя пороговыми значениями влажности, между которыми ее состояние изменяется от твердообразного, когда система скользит по контакту с контр-телом как единое целое, до жидкообразного, когда скольжение по контакту прекращается, заменяясь деформациями и течением в объеме дисперсной системы. При промежуточных значениях влажности имеет место смешанный режим, включающий внешнее и внутреннее трение. Разработана методика определения соотношения между внешним и внутренним трением, которая позволяет на основе экспериментальных данных получить значения параметров пристенного скольжения и реологических свойств дисперсной системы. Установлено, что электродвижущая сила, возникающая при трении дисперсных систем, обусловлена исключительно внешним трением и может служить характеристикой его доли в общем процессе.

Экспериментально измерены скорости продвижения фронтов растворов казеина и человеческого сывороточного альбумина по нитроцеллюлозным пористым полоскам, применяемым в разнообразных экспресс-тестах состояния здоровья человека, в зависимости от концентрации белков и удаления фронта от места старта. Для описания процессов миграции растворов применено уравнение Уошберна [1]. Приведён упрощённый вывод этого уравнения. Показано, что впитывание белковых растворов в пористую среду на расстояние примерно 1 см сначала происходит очень быстро, и лишь затем начинает следовать теоретическим предсказаниям. В этой области (то есть на расстояниях от места старта, превышающих примерно 1,5 см) скорости миграции растворов в координатах Уошберна закономерно (приблизительно линейно) уменьшаются с ростом концентрации белка. Поведение систем на начальных стадиях впитывания требует дополнительного уточнения. Однако, уже в настоящее время удаётся с удовлетворительной точностью предсказывать расстояние миграции раствора за заданный промежуток времени (в рамках предположения о том, что аномальное впитывание не зависит от концентрации белка). Приведены конкретные примеры расчётов.

С помощью реологических исследовананий зкспериментально изучена структурообразующая способность природной системы. Показано влияние на прочность межфазных адсорбционных слоев в концентрированных эмульсиях со стабилизаторами биологического происхождения соотношения неполярных и полярных фаз, а также количества белков в составе эмульсии.

Сформулирована задача равнонапряженного армирования трехслойных строго безмоментных оболочек при упругом и неупругом деформировании фазовых материалов. Проведен качественный анализ систем разрешающих уравнений для оболочек различной гауссовой кривизны. Построены аналитические решения осесимметричной задачи равнонапряженного армирования однородно деформируемых оболочек вращения переменной и постоянной толщины с различным количеством семейств волокон. На конкретных примерах показано, что за счет использования неупругих проектов армирования можно в несколько раз сэкономить расход волокон или увеличить несущую способность конструкции по сравнению с упругим случаем.

Изложены результаты термоактивационного анализа разрушения однонаправленного стеклопластика при постоянных и нарастающих во времени напряжениях в условиях растяжения и продольного изгиба. Получены экспериментальные зависимости активационного объема в уравнении скорости процесса разрушения от температуры и времени. Выявлено два релаксационных процесса, приводящих к увеличению долговечности стеклопластика при продольном изгибе. Силовые зависимости энергии активации разрушения показывают принципиальное различие в реологических свойствах испытанных образцов при растяжении и продольном изгибе.

Представлено описание процесса агрегации частиц наполнителя в полимерных композитах с использованием представлений фрактального анализа и моделей необратимой агрегации. Показано влияние этого процесса на фрактальные характеристики как агрегатов частиц наполнителя, так и полимерной матрицы. Дан количественный анализ распределения размеров указанных агрегатов. Исследовано влияние изменения структурных характеристик на свойства дисперсно-наполненных полимерных композитов. Предложена простая мультифрактальная модель, наглядно иллюстрирующая влияние процесса агрегации на структуру и свойства этих композитов.