РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ ТЕХНОЛОГИЙ И МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ, ХЛАДОСТОЙКОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩИХСЯ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ СЕВЕРА. (заключительный, этап 4)

Объект исследования  материалы и элементы металлоконструкций, их прочность, надежность, целостность и ресурс при эксплуатации в экстремальных условиях Севера. Целью исследований является разработка научных основ создания технологий и методов повышения прочности и хладостойкости сталей и сплавов широкого применения, совершенствования системы оценки и продления ресурса, повышения целостности и надежности металлоконструкций и сложных технических систем, эксплуатирующихся в экстремальных условиях Севера и Арктики. Методология работы. Исследования осуществлялись путем теоретического анализа, физического эксперимента, проведения натурных и стандартных механических испытаний, металлографии, применения оптической и электронной микроскопии, методов механики разрушения, расчётной оценкой накопления повреждений, расчёта риска, прогнозирования ресурса элементов техники, мониторинговым наблюдением объектов. Основные результаты. Разработан общий теоретический подход к теории хрупкого разрушения, основанный на физической природе низкотемпературного вязкохрупкого перехода (ВХП) в сталях и сплавах с ОЦК-решеткой, широко применяемых для элементов конструкций и узлов машин, эксплуатируемых в экстремальных условиях Севера и Арктики, в частности, в Центральной Якутии. Одним из практических применений теории является создание хладостойких сталей повышенной прочности комбинацией методов интенсивной пластической деформации и термообработки, а также воздействием импульсного тока, что позволяет оптимизировать структуру и свойства сталей. Методика натурных испытаний апробирована для оценки ветвления трещины, уточен механизм накопления коррозионных повреждений на магистральных газопроводах Якутии со сроком службы более 50 лет. Разработаны алгоритмы и математические модели воздействия наледи и оценки напряженно-деформированного состояния на береговом участке трассы магистрального газопровода, эксплуатируемого в условиях криолитозоны. Перспективы исследований: Полученный научный задел в области управления прочностью и хладостойкостью материалов, и оценки ресурса элементов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия низких климатических температур, позволяет сформулировать новые направления многоуровневого компьютерного моделирования и конструирования материалов и машин, направленных на создание цифровых двойников. Область применения результатов: Разработанная теория хрупкого разрушения на основе анализа явления ВХП, а также методические подходы по неразрушающим методам оценки остаточного ресурса и предложенные алгоритмы и математические модели применимы для оценки технического состояния сложных технических систем в условиях меняющегося климата при техногенных воздействиях и предназначены для внедрения на транспорте, в строительстве, нефтегазодобывающей и горнодобывающей отраслях РС(Я).