Доктор технических наук, профессор Смелянский Вадим Михайлович является основателем и руководителем признанной научной школы «Меха¬ника поверхностного слоя как научная основа проек¬тирования упрочняющих технологических процес¬сов». Это новое научное направление связано с реше¬нием проблемы технологического обеспечения качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей машин. Принципиальная новизна этого направления заключается в рассмотрении фор¬мирования и трансформации поверхностного слоя на стадиях механической обработки и эксплуатации де¬талей как единого процесса непрерывного накопле¬ния деформаций и исчерпания запаса пластичности металла, протекающего под влиянием программ и ис-тории нагружения.
В.М. Смелянский поступил в Московский автоме¬ханический институт (МАМИ) в 1959 г. на механико-технологический факультет (МТФ). Конкурсы в МАМИ в то время были невероятные — до 17 человек на место. С 1960 г. он начал исследования в студенче¬ском конструкторском бюро (СКБ), в котором работа¬ли многие будущие преподаватели МАМИ и других вузов. Это было время ночных споров до хрипоты при работе над стендом испытаний ремней для Липецкого тракторного завода, автоматической линией сборки карданных валов, устройством для перемещения инва¬лидов по лестницам, орнитоптером и др. СКБ много дало будущему инженеру: еще студен¬том он познакомился с производством, общался с крупными учеными, преподавателями вуза, такими как профессора Ф.С. Демьянюк, В.А. Пронин, И.С. Козловский и многими другими.
Те годы для В.М. Смелянского были очень непро¬стыми: нужно было кормить семью. На последних курсах он стал подрабатывать на кафедре «Техноло¬гия машиностроения» по хоздоговорным темам, на¬учным руководителем которых был проф. Ф.В. Гу¬рин.
Вадим Михайлович всегда был необычайно требо¬вателен к себе и выделялся исключительной серьез¬ностью. Он скрупулезно проводил эксперименты, никогда не допускал, чтобы в отчеты попали непро¬веренные или недостоверные данные.
После окончания МАМИ его оставили работать на кафедре как молодого специалиста, подающего боль¬шие надежды на научном поприще. Действительно, поступив в аспирантуру и определив свое научное на¬правление — поверхностное пластическое деформи¬рование (ППД), он всю жизнь оставался верен своему выбору.
ППД в те годы было перспективным направлени¬ем в технологии машиностроения. Тогда в МАМИ были выполнены первые работы по алмазному выгла¬живанию – эффективному и в то же время малоизу¬ченному процессу упрочнения. Вадим Михайлович занялся разработкой технологии выглаживания пла¬стичных материалов инструментом с жестким закре¬плением. Защита кандидатской диссертации состоя¬лась в апреле 1969 г.
Многие дальнейшие разработки В.М. Смелянско¬го в области ППД были проведены в тесном сотруд¬ничестве с отделом технической физики и лаборато¬рией новых методов обработки Всесоюзного науч¬но-исследовательского института подшипниковой промышленности (ВНИПП). К ним относятся, на¬пример, работы по ППД перед нанесением хромовых покрытий на штоки гидроцилиндров, исследований остаточных напряжений в закаленных сталях после ППД и др. Результаты этих работ отражены в моно¬графии, посвященной алмазному выглаживанию.
Тогда же В.М. Смелянский активно сотрудничает с «мэтрами» ППД — профессорами И.В. Кудрявце¬вым, Л.А. Хворостухиным, а также со многими други¬ми видными учеными в области упрочняющих техно¬логий.
На этом этапе творческой деятельности у него воз¬никли идеи постановки и решения задачи механики упрочнения ППД. Им была обоснована и решена науч¬ная проблема повышения качества обработки деталей машин методами ППД, заключающаяся в раскрытии технологических закономерностей формирования поверхностного слоя деталей с позиций механики пластически деформируемых тел, в создании дефор-мационной теории упрочнения, методов расчета и технологического обеспечения заданных параметров состояния этого слоя, в разработке и практической реализации принципов совершенствования техноло¬гии ППД на основе управления процессом деформи¬рования.
В докторской диссертации В.М. Смелянского «Механика формирования поверхностного слоя в технологических процессах упрочнения деталей машин поверхностным пластическим деформирова¬нием» (М.: МАМИ, 1984) сформулированы базовые положения нового подхода к нормированию и расчету состояния поверхностного слоя. Согласно этим поло¬жениям состояние поверхностного слоя при механи¬ческой обработке формируется в результате пластического течения металла в зоне контакта инструмен¬та с деталью (в очаге деформации) под влиянием программы нагружения. В качестве основных пара¬метров, характеризующих состояние поверхностно¬го слоя, использованы накопленная деформация (степень деформации сдвига), степень исчерпания запаса пластичности металла и тензор остаточных напряжений. Раскрыты закономерности накопления этих параметров в очаге деформации при ППД, предложены методы их экспериментального и рас¬четного определения, а также методы управления технологическим процессом и контроля состояния поверхностного слоя по параметрам профиля очага деформации.
Огромное внимание В.М. Смелянский уделял подготовке кадров высшей квалификации. Его отно¬шение к ученикам было исключительным: он щедро делился своими научными идеями, сам активно участвовал в разработке всех теоретических положе¬ний, во внедрении разработок в производство. Те, кто учился у Вадима Михайловича и сотрудничал с ним, никогда не встречали таких по-отечески заботливых руководителей.
Дальнейшие исследования в рамках научной шко¬лы проводились им и его учениками в следующих на¬правлениях.
В диссертационной работе В.В. Дубенко (1978 г.) предложена механическая теория ППД металлопокры¬тий. Путем использования разрывных решений тео¬рии пластичности выполнен анализ напряженного состояния поверхностного слоя с учетом пределов те-кучести при сдвиге материала покрытия и основного металла. Рассмотрены возможные механизмы разру¬шения хрупких покрытий, на базе чего сформулированы технологические условия обработки без разру¬шения покрытий.
В диссертационных работах В.Ю. Блюменштейна (1979 г.), В.А. Васильева (1980 г.) и В.Б. Игнатова (1983 г.) разработаны научные и технологические осно¬вы нового метода размерного совмещенного обкатыва¬ния (РСО), включающего обработку ППД с одновре-менным срезанием вершины пластической волны. Сформулированы основные принципы обеспечения точности и качества поверхностно слоя. Установлено, что при обеспечении оптимальных условий обработ¬ки этот метод за один рабочий ход обеспечивает 8-й квалитет точности и высокий уровень параметров качества поверхностного слоя.
Теплофизика очага деформации при ППД исследо¬вана в диссертации Т.Р. Ныклевича (Республика Польша). Впервые в теории ППД решена задача оп¬ределения температур в поверхностном слое детали при обработке РСО на основе использования пара¬метров напряженно-деформированного состояния очага деформации и особенностей накопления де¬формаций в поверхностном слое.
Расчет исчерпания запаса пластичности металла поверхностного слоя при ППД выполнил в диссертаци¬онном исследовании В. В. Баринов (1984 г.). На осно¬ве феноменологической теории разрушения металла при пластическом деформировании определены за¬кономерности накопления поврежденности поверх¬ностного слоя детали при обкатывании. Результаты работы нашли отражение в методике проектирования и контроля технологических процессов ППД.
Моделирование и расчет остаточных напряжений выполнил Н.А. Чоудхури (1989 г., Республика Банг¬ладеш). В диссертации раскрыты закономерности формирования остаточных напряжении в поверхност¬ном слое при обработке ППД. На основе решения ана¬литической задачи при использовании теоремы о раз¬грузке выявлено, что тензор остаточных напряжений является результатом истории деформирования по¬верхностного слоя. В итоге разработана расчетная ме¬тодика прогнозирования эпюр остаточных напряже¬ний на стадии технологической подготовки произ¬водства.
Параметрическая оптимизация по комплексному критерию качества выполнена в диссертационном исследовании В.Н. Данга (1989 г., Республика Вьет¬нам). Решение комплексной задачи многокритери¬альной оптимизации при обработке ППД позволяет установить режимы обкатывания, обеспечивающие оптимальный уровень показателей качества поверх¬ностного слоя деталей машин.
Диссертационная работа А.А. Шапарина (1989 г.) посвящена разработке численной модели формирования поверхностного аюя при обкатывании. Разработана ин¬женерная методика компьютерного проектирования процесса обкатывания, которая позволяет по заданным значениям параметров упрочнения и ограничениям по шероховатости поверхности детали определить режимы ППД, гарантирующие отсутствие разрушения поверх¬ностного слоя в процессе обработки.
А.В. Журавлев в диссертационном исследовании (1989 г.) предложил подход к проектированию техно¬логии упрочнения ППД, в котором процессы исчерпа¬ния ресурса пластичности поверхностного слоя при обкатывании и накопления усталостных поврежде¬ний при эксплуатации рассматривается как единый, с механической точки зрения, процесс. Разработана инженерная методика технологического обеспечения оптимального состояния поверхностного слоя, по¬зволяющая на стадии проектирования технологиче¬ского процесса обкатывания установить режимы упрочнения, которые обеспечивают максимальное повышение долговечности детали.
В начале 1990-х годов круг научных интересов Ва¬дима Михайловича расширился. Кроме изучения на¬учных проблем, связанных с поверхностным пласти¬ческим деформированием, он начал исследование но¬вых технологий микродугового оксидирования (МДО) и электроэрозионного синтеза (ЭЭС), а также их комби¬наций с процессом ППД. Для этого им была органи¬зована лаборатория «Упрочняющие технологии» и сформирован творческий коллектив, который участ¬вовал в реализации различных научно-технических программ.
Аспирантом О.Ю. Герций (1996 г.) исследованы вопросы, связанные с повышением эффективности технологического обеспечения качества упрочнения методом МДО. Разработана модель формирования размера детали с МДО-покрытием, предложена ме-тодика расчета размера заготовки, уточнена методи¬ка расчета припуска на механическую обработку покрытия. Получены математические модели, свя¬зывающие параметры состояния заготовки и техно¬логические факторы процесса МДО с параметрами полученного покрытия. Установлены рациональные методы подготовки поверхности перед МДО. На¬пример, применение ППД как метода подготовки поверхности обеспечивает повышение микротвердо¬сти покрытия и его износостойкости.
В.В. Колеватовым (2003 г.) исследованы вопросы размерообразования МДО-покрытий на деталях из ти¬тановых сплавов. Разработана ин¬женерная методика компьютерного проектирования процесса обкатывания, которая позволяет по заданным значениям параметров упрочнения и ограничениям по шероховатости поверхности детали определить режимы ППД, гарантирующие отсутствие разрушения поверх¬ностного слоя в процессе обработки.
В рамках исследования процесса ЭЭС аспирантом В.А. Земсковым (2005 г.) рассмотрены вопросы техно¬логического обеспечения износостойкости деталей машин. Им разработана модель формирования ЭЭС- покрытий. изучен механизм абразивного изнашива¬ния таких покрытий, выявлены зависимости износо¬стойкости поверхностного слоя от его геометрическое го, физико-механического и структурного состояния» определяемого технологическими факторами процес¬са нанесения покрытий, установлены закономерности изменения размеров деталей с ЭЭС-покрытием в про¬цессе изнашивания.
В. В. Филипповым проведены исследования по¬верхностей, полученных на основе комбинирования методов ЭЭС и ППД. Им раскрыты взаимосвязи тех¬нологических факторов процессов ЭЭС и П ПД с па¬раметрами качества поверхностного слоя упрочнен¬ных деталей и их эксплуатационными свойствами. Выявлены значения микротвердости, параметров ше¬роховатости, остаточных напряжений в поверхности деталей, а также изнашивающей способности упроч¬ненных поверхностей в зависимости от режимов и последовательности операций ЭЭС и ППД в техноло¬гическом процессе упрочнения.
Аспирантом Е.П. Земсковой установлены основные закономерности влияния технологических факторов и структуры процесса МДО, а также основных пара¬метров состояния поверхностного моя на коррозионную стойкость покрытий. Исследованы комбинированные технологии, позволяющие получать покрытия с кор¬розионной стойкостью, в десятки раз превышающей требуемую по ГОСТ.
Большинство исследований проводилось с ис¬пользованием оригинального оборудования (напри¬мер, источники технологического тока для МДО и ЭЭС), разработанного и изготовленного под руковод¬ством В.М. Смелянского.
Работы по механике поверхностного слоя получи¬ли свое продолжение в докторской диссертации В.Ю. Блюменштейна «Механика технологического на- следования как научная основа проектирования процес¬сов упрочнения деталей машин поверхностным пласти¬ческим деформированием» (2002 г.). В этой работе было показано, что базовые положения механики форми¬рования поверхностного слоя при ППД могут быть использованы и для процессов резания, и для экс¬плуатационного циклического нагружения. Сформу¬лированы основные положения механики технологи¬ческого наследования, раскрыты программы нагру¬жения в процессе резания и на стадии циклической долговечности, описано формирование поверхност¬ного слоя на стадиях резания, ППД и циклической долговечности. Предложены методы автоматизиро¬ванного проектирования упрочняющих технологий с использованием базы данных технологического на¬следования и контроля накопленной деформации и исчерпания запаса пластичности металла с использованием ультразвуковых и акустико-эмиссионных ме¬тодов.
Под научным руководством проф. Смелянского защищена 1 докторская и 13 кандидатских диссерта¬ций. Основные результаты работ изложены в моно¬графии «Механика упрочнения деталей поверхност¬ным пластическим деформированием» (М.: Маши¬ностроение, 2002. 300 е.), в главе «Упрочнение деталей» тома II1-3 энциклопедии «Машинострое¬ние» (2000 г.), в главе «Обработка поверхностным де¬формированием» книги «Справочник технолога- машиностроителя» (2001 г.). В.М. Смелянский является автором более 250 ста¬тей, 2 монографий, 9 авторских свидетельств, 4 рос¬сийских и 7 зарубежных патентов.
Результаты научных исследований апробированы и внедрены в период 1979-2003 гг. на предприятиях автомобильной промышленности, авиационного, электротехнического, строительно-дорожного и гор- но-шахтного машиностроения в виде технологиче¬ских процессов, станков и устройств, методик и паке¬тов программ для технологического проектирования на ЭВМ упрочняющих технологий, баз данных техно¬логического наследования, отраслевых методических материалов по прогнозированию состояния поверх¬ностного слоя деталей после обкатывания, методик расчета долговечности и остаточного ресурса объек¬тов повышенной опасности, методик контроля со¬стояния поверхностного слоя современными физиче¬скими ультразвуковыми и акустико-эмиссионными методами.
Так, внедрение метода РСО на Ульяновском авто¬мобильном заводе при изготовлении валика педали сцепления и тормоза позволило отказаться от одной токарной и двух шлифовальных операций и произво¬дить обработку основной цилиндрической поверхно-сти за одну операцию. На Галичском экскаваторном заводе при изготов¬лении штока гидроцилиндра после внедрения метода РСО из технологического процесса были исключены одна токарная и две шлифовальные операции при обеспечении заданной точности и качества основной поверхности. Перспективный технологический процесс изго¬товления поршней дисковых тормозов автомобилей был предложен для АЗЛК.
Внедрение ПДД хромированных деталей трак¬торных гидроагрегатов было осуществлено на Кишиневском тракторном заводе. Суперфиниширо¬вание при обработке золотника и поршня гидроуси¬лителя было заменено процессом алмазного выгла¬живания. Наряду со снижением трудоемкости изго¬товления получены повышение ресурса поршня в 2,5 раза и снижение утечки масла из рабочей по¬лости гидроусилителя. Применение упрочняющего обкатывания фланцев крепления карданного вала на АЗЛК и УАЗ позволи¬ло отказаться от термообработки поверхностей и их окончательного полирования. Обработанная методом ППД поверхность вдвое меньше изнашивала кромки манжетных уплотнений. На одном из крупных предприятий авиационной промышленности внедрена методика определения и прогнозирования упрочнения и поврежденности по¬верхностного слоя деталей машин при обкатывании. Это дало возможность отказаться от разрушающих методов контроля, создать предпосылки для исполь¬зования активных методов контроля и т.п. Результаты исследований используются в НПО «Гидромаш», на Балашихинском опытном химиче¬ском заводе, в АОЗТ «Завод по ремонту электропод¬вижного состава (ЗРЭПС)», фирме FESTO и др.
В настоящее время научная школа В.М. Смелян¬ского может претендовать на следующие научные достижения, объединенные единым содержанием:
• принципиально новая теория формирования поверхностного слоя в процессах резания и ППД;
• новые методики экспериментального исследо¬вания;
• системы моделирующих и проектирующих про¬грамм для ЭВМ;
• новые положения теории технологического на¬следования состояния поверхностного слоя деталей на стадиях механической обработки и эксплуатации как составной части системы непрерывной информационной поддержки жизненного цикла машино¬строительных изделий;
• методы контроля состояния поверхностного слоя.
Разработки научной школы были представлены на соискание премии Совета Министров СССР в 1991 г. как часть комплексной работы «Разработка научных основ повышения конструкционной прочности типо¬вых ответственных деталей машин и дизельных дви-гателей, создание и внедрение технологических про¬цессов упрочнения и оборудования».
Научные исследования выполнялись в рамках це¬левой комплексной программы «Пластическая обра¬ботка», общеакадемической программы фундамен¬тальных исследований «Повышение надежности сис¬тем «машина-человек-среда», республиканской комплексной научно-исследовательской программы «Ресурсосберегающая технология машиностроения», инновационной научно-технической программы «Автогехнологии», научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приори¬тетным направлениям науки и техники», грантов по фундаментальным исследованиям в области техниче¬ских наук и т.д.
В настоящее время исследования в рамках науч¬ной школы продолжаются в Куз¬басском государственном техническом университете имени Т.Ф. Горбачева (г. Кемерово).
После ухода из жизни профессора В.М. Смелянского в 2002 году научную школу возглавил его ученик доктор технических наук, профессор В.Ю. Блюменштейн. В настоящее время концепция научной школы основана на следующем.
Высокие темпы развития машиностроения, непрерывное появление новых материалов и усложнение условий эксплуатации машин требуют снижения сроков конструкторско-технологической подготовки производства, что возможно за счет сокращения экспериментальных и увеличения расчетных работ.
В связи с этим растет потребность в более сложных, но и более достоверных моделях поведения металла под нагрузкой, что особенно важно для создания и совершенствования процессов пластической упрочняющей обработки. Большие объемы конкретных экспериментальных данных, к сожалению, не всегда могут быть положены в основу современных автоматизированных методик проектирования. Для этого необходимы достоверные теоретические модели, формализованные методы и алгоритмы, что требует выявления и описания физических связей между изучаемыми явлениями и процессами, систематизации и структуризации полученной информации в виде, пригодном для применения CAD-CAM-CAE технологий.
Одно из ключевых направлений разработки теоретических моделей и расчетных алгоритмов – использование феноменологических представлений о поведении металла под нагрузкой с последующим решением соответствующих задач механики деформируемых сред. Существенный резерв повышения качества заключается в учете технологического наследования качества поверхностного слоя как совокупности непрерывных физических процессов накопления и трансформации свойств на всех стадиях обработки и эксплуатации изделия.
В основе разработанной автором механики технологического наследования (ТН) лежат представления о единой физической природе поведения металла под нагрузкой, как при механической обработке резанием или ППД, так и в процессах эксплуатационного усталостного нагружения. При этом физическое состояние поверхностного слоя определяется как результат пластического течения металла в очаге деформации, протекающего в условиях сложного напряженно-деформированного состояния. В связи с таким подходом, наряду с традиционными параметрами состояния поверхностного слоя: шероховатостью, волнистостью, твердостью, остаточными напряжениями используются известные из механики деформирования параметры, такие как степень деформации сдвига и степень исчерпания запаса пластичности.
В рамках механики ТН жизненный цикл представлен стадиями резания, поверхностного пластического деформирования и усталостного нагружения. В свою очередь, стадии нагружения разбиваются на ряд этапов квазимонотонной деформации, которые определяют закономерности накопления деформаций и исчерпания запаса пластичности металла поверхностного слоя детали. На каждой стадии и этапе нагружения детали в поверхностном слое происходят различные процессы, взаимосвязанные между собой. Исходя из механических представлений, каждая стадия приводит к возникновению очага деформации, накоплению пластических деформаций, постепенному исчерпанию запаса пластичности металла, возникновению и трансформации остаточных напряжений и формированию поверхностного слоя с определенными наследуемыми свойствами. Очаг деформации (ОД) формируется под воздействием режима нагружения, а его состояние адекватно описывает состояние поверхностного слоя. ОД идентифицируется на каждой стадии нагружения и является носителем наследственной информации, его форма, размеры и состояние полностью и адекватно определяются накопленными (наследуемыми) свойствами.
При решении задач в качестве базовых характеристик металла используются кривая упрочнения, кривая предельной пластичности и диаграмма циклической трещиностойкости в координатах «коэффициент интенсивности напряжений – скорость роста усталостной трещин».
Разработана концепция механики технологического наследования, представленная в виде структурных и математических моделей, описывающих в единых физических терминах и категориях механики сплошных сред функции, процессы и состояния металла поверхностного слоя на стадиях жизненного цикла деталей машин.
Главной особенностью феноменологической теории технологического наследования является использование представлений о программах нагружения в виде «показатель схемы напряженного состояния – степень деформации сдвига», описывающих непрерывное накопление деформации в условиях изменяющихся схем наследуемого напряженного состояния металла, как на стадиях механической обработки, так и на стадиях эксплуатации. Технологическое наследование представлено как общая физическая закономерность, когда накопление деформаций и исчерпание запаса пластичности определяется программой нагружения на каждом квазимонотонном этапе каждой стадии, и историей нагружения, описываемой в терминах и категориях программ нагружения на предшествующих этапах и стадиях.
Оценка программ нагружения проводится путем расчета напряженно-деформированного состояния очага деформации, выделяемого на каждой стадии нагружения и определяющего формирование поверхностного слоя детали. Построена наследственная онтологическая модель состояний поверхностного слоя детали и выполнены экспериментальные исследования базовых закономерностей формирования очагов деформации на операциях резания, ППД и последующего усталостного нагружения, показывающие зависимость упрочнения, остаточных напряжений и микрогеометрии от наследуемых механических параметров.
В рамках механики ТН впервые предложена феноменологическая модель формирования поверхностного слоя при резании, особенностью которой является расчет накопленных свойств в очаге деформации ниже критической линии тока, разделяющей потоки металла, уходящие в стружку и под инструмент. Исследованы закономерности формирования очагов деформации, установлены программы нагружения, рассчитано накопление деформации и исчерпание запаса пластичности вдоль линий тока, что позволило получить новые представления о формировании поверхностного слоя при резании, сформировать комплекс начальных и граничных условий для решения задач механики резания и выполнить оценку качества поверхностного слоя.
Решены задачи механики технологического наследования на стадии ППД и выявлены закономерности формирования и трансформации программ с учетом сложной немонотонной истории нагружения металла в очаге пластической деформации. Показано, что очаг деформации, характеризуемый совокупностью наследуемых геометрических и механических параметров, является носителем наследственной информации, а формирование поверхностного слоя при резании и ППД подчиняется единым закономерностям пластического течения металла в зоне контакта инструмента с деталью.
Выявлены закономерности формирования очагов деформации и качества поверхностного слоя в процессе обработки размерным совмещенным обкатыванием (РСО). Показано, что при обработке РСО имеется больший, чем при обычных схемах ППД, диапазон регулирования программ нагружения за счет изменения в более широких пределах натягов деформирующих инструментов и специфического технологического параметра — зазора, что позволяет получать заданное качество поверхностного слоя без его разрушения, и является благоприятным с позиций обеспечения заданной циклической долговечности деталей машин.
Наследуемое механическое состояние определяет поведение металла поверхностного слоя при эксплуатационном циклическом нагружении деталей. Усталостное нагружение представлено в виде двух стадий, первая из которых начинается с приложения циклических нагрузок и заканчивается моментом полного исчерпания запаса пластичности и появлением видимых дефектов (стадия циклической долговечности). Вторая стадия начинается с момента нарушения сплошности металла поверхностного слоя и заканчивается полным разрушением (разделением на части) детали.
Выполнены исследования и предложен показатель схемы напряженного состояния, составленный из инвариантов тензоров эксплуатационных циклических и остаточных напряжений и описывающий изменение наследуемого напряженного состояния на стадии циклической долговечности. Это позволило впервые описать программы нагружения на этой стадии в терминах и категориях механики деформирования и развить представления о механике технологического наследования в область эксплуатационного усталостного нагружения. Показано, что в пределах каждого цикла усталостного нагружения в поверхностном слое происходят сложные процессы релаксации наследуемого напряженного состояния, приводящие к сложному характеру продолжающегося накопления деформаций и исчерпания запаса пластичности.
Выполнены экспериментальные исследования влияния технологического наследования на состояние поверхностного слоя на стадиях циклической долговечности и циклической трещиностойкости и выявлена роль технологических факторов в формировании программ усталостного нагружения. Получены наследственные закономерности, определяющие накопление деформации и долговечность детали до момента появления усталостной трещины, описывающие зарождение и развитие усталостных трещин. Показано, что управление программами нагружения на стадиях механической обработки позволяет обеспечить требуемое качество поверхностного слоя и усталостную долговечность упрочненных деталей машин.
Выполнены исследования наследуемого физического состояния упрочненного поверхностного слоя с применением физических ультразвуковых и акустико-эмиссионных методов контроля. Результаты представлены в виде совокупности аналитических и статистических моделей, учитывающих историю нагружения и описывающих взаимосвязи деформационных механических параметров с параметрами ультразвуковых и акустико-эмиссионных сигналов, и позволяют выполнять контроль механического состояния поверхностного слоя на стадиях обработки и эксплуатации по параметрам УЗ и АЭ-сигналов.
Использование современных CALS и CASE-технологий позволило провести декомпозицию элементов информационной системы на автоматизируемые функции вплоть до конкретных расчетных и проектных процедур и привести их к виду, удобному для инженерного использования при сохранении целостности представлений о наследуемом состоянии поверхностного слоя.
Результаты научных исследований представлены в виде технологических процессов и устройств для упрочняюще-чистового обкатывания и размерного совмещенного обкатывания и раскатывания на универсальных станках и станках с ЧПУ деталей автомобилей, строительно-дорожных машин, гидравлических штоков и цилиндров горно-шахтного оборудования, методик проектирования новых упрочняющих технологий, отраслевых методических материалов по прогнозированию состояния поверхностного слоя деталей при обработке обкатыванием, патентов, программ для ЭВМ и базы данных технологического наследования, методик контроля поверхностного слоя с учетом ТН современными физическими ультразвуковыми и акустико-эмиссионными методами для различных деталей из различных материалов в различных отраслях машиностроения.
Развитие основных положений механики технологического наследования имеет реальную научную перспективу, что нашло отражение в трудах учеников кандидатов технических наук А.А. Кречетова, М.С. Махалова, И.В. Мирошина, К.П. Петренко (2003-2009 гг.)
Аналитические и экспериментальные исследования механики технологического наследования содействует созданию теории процессов обработки и эксплуатации упрочненных деталей машин.