Для атомно-эмиссионного и масс-спектрального с индуктивно-связанной плазмой анализа горных пород, почв, грунтов и донных отложений разработаны две методики кислотного разложения в открытой системе и автоклавах, пригодные для массового анализа. Предложен способ использования отечественных стабильных высокообогащенных изотопов, который, хотя и с ограничениями, позволяет проводить контроль стадии растворения для каждого анализируемого образца.

Разработаны методики газохроматографического определения производных метилфосфоновой кислоты: O-изопропилметилфторфосфоната (зарина), O-1,2,2-триметилпропилметилфторфосфо-ната (зомана), O-изобутил-S-[2-(N,N-диэтиламино)этил]мегилтиофосфоната (вещества типа VX), O-метил-O'-изобутилметилфосфоната (вещества ДАМФ) с использованием детектора по теплопроводности. Для количественных расчетов применяли метод внутреннего стандарта. Погрешность методик не превышает ±3 %, время анализа - 40 мин.

Для снижения предела обнаружения золота в железосодержащих материалах методом атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией (ЭТААС) предложено дисперсионное микроэкстракционное извлечение хлороформом ионного ассоциата AuCl^- 4 с катионом бриллиантового зеленого. Установлены оптимальные условия микроэкстракции, которые обеспечивают 96 %-ное извлечение золота. Разработана экстракционно-ЭТААС методика определения золота, которая была применена для анализа проб осадочной горной породы (колчеданного сланца) и окисленной (вторичной) полиметаллической руды, содержащих 7 и 37 % железа соответственно. Предел обнаружения составляет 0,0002 мг/кг (при навеске 500 г, объеме минерализата 1 л, дополнительном упаривании аликвоты минерализата в 4 раза и соотношении объемов водной и органической фаз при микроэкстракционном концентрировании 5мл:0,12мл); относительное стандартное отклонение не превышает 0,2.

Смоделированы процессы, происходящие при нагреве и охлаждении металла в зоне сварного соединения при локальной термической обработке (ЛТО) по режиму нормализации. Для скоростей нагрева, применяемых в цеховых условиях, определены критические точки для сталей различного химического состава. Предложены новые режимы ЛТО труб для разных марок стали, способствующие повышению ударной вязкости сварного соединения за счет формирования в нем мелкого аустенитного зерна после нагрева и, соответственно, однородной мелкозернистой феррито-перлитной структуры после охлаждения. Полученные результаты опробованы и внедрены при производстве электросварных труб диаметром 114 - 530 мм классов прочности К50 - К60.

Представлены результаты исследования структуры и механических свойств сплава ВТ8-1 после различных режимов термической обработки. Методом просвечивающей электронной микроскопии установлен фазовый состав и морфология выделяющихся фаз. Показано, что повышение температуры первой ступени отжига приводит к росту прочностных характеристик и вязкости разрушения за счет увеличения дисперсности вторичных и третичных выделений a-фазы. Ширина и морфология a-пластин, а также соотношение первичной и превращенной (вторичной) a-фазы зависит от изначального (a + ß)-состояния, а следовательно, от выбранной температуры обработки по отношению к температуре полиморфного превращения. На формирование комплекса прочностных характеристик влияют характер выделений и размер силицидов титана вблизи межфазных границ.

Уточнен алгоритм определения диэлектрической проницаемости на СВЧ при нагреве в объемном цилиндрическом волноводном резонаторе. Показано, что неравномерный нагрев и неодинаковые теплофизические условия при измерении собственных параметров резонатора с образцом и без него - основной источник погрешности. Предложена схема расчета диэлектрической проницаемости материала при нагреве с использованием интегрального выражения для определения электрической длины резонатора, учитывающая влияние неравномерного нагрева и позволяющая повысить точность определения зависимости диэлектрической проницаемости от температуры.

Предложена методика определения удельной электропроводности водных растворов электролитов с использованием капиллярной ячейки контактного типа с тремя платиновыми электродами и моста переменного тока с рабочим диапазоном частот 0,1 - 100 кГц (точность измерения сопротивления до 0,01 %). Расчет удельной электропроводности с учетом вклада поляризационного импеданса проводили методом вариации геометрической постоянной (ВГП) ячейки. ВГП-данные сравнивали с результатами, полученными частотным методом. Методику апробировали с использованием эталонных растворов KCl (0,1 и 1 моль/кг). Измерения проводили в температурном интервале 20 - 70 °С. Расхождение с литературными данными составило не более 4 %.

Предложены комплекс измерительного оборудования и методика для оперативного исследования кажущейся и истинной плотностей конструкционных графитов и углерод-углеродных композитных материалов. Проведено сравнение результатов с данными, определенными стандартными методами. Значения кажущейся плотности, полученные на устройстве GeoPyc 1360, выше «стандартных», что связанно с использованием псевдожидкой среды, а значения истинной плотности, определяемые на газовом пикнометре AccuPyc 1340, имеют ниже, что можно объяснить наличием закрытых пор при неразрушающем анализе образцов. С увеличением степени дробления образцов расхождение уменьшается.

Предложены три варианта физических моделей развития трещины в условиях коррозионно-усталостного разрушения стали: энергетическая модель; модель водородного охрупчивания и модель локального анодного растворения металла в вершине трещины. Отмечено, что для количественного анализа предпочтительна анодная модель. Путем вариантных расчетов продемонстрировано хорошее соответствие данной модели результатам экспериментальных исследований. Показана преимущественная роль локального анодного растворения в качестве основного механизма, активирующего процесс усталостного разрушения среднепрочных углеродистой и низколегированной сталей в водной коррозионной среде.

Описана конструкция и алгоритм применения апробированного универсального учебно-исследовательского стенда. Конструкция стенда позволяет имитировать широкий спектр типовых объектов контроля (сосуды, трубопроводы, трубчатые печи, резервуары и др.) и основные источники акустической эмиссии (АЭ): трещины, места протечки продукта, коррозионного повреждения или повреждения агрессивными средами и др. Имитаторы АЭ устанавливают на стенд через волноводы, что обеспечивает акустическую связь и сохранность основных элементов стенда при разрушении имитаторов. Имитаторами АЭ управляют с помощью нагружающего устройства, что позволяет задавать точку начала разрушения и скорость разрушения имитатора. Конструктивные особенности стенда дают возможность многократно воссоздавать (имитировать) множество ситуаций, возникающих во время эксплуатации и при техническом диагностировании опасных промышленных объектов, с минимальными затратами. Стенд позволяет проводить исследования, обучение, аттестацию специалистов, методик и аппаратуры АЭ, поэтому может быть полезен для лабораторий неразрушающего контроля.

Рассмотрена методика ускоренных испытаний материалов на изнашивание в паре диск - плоскость и диск - диск. Отличительной особенностью предложенной методики является постоянство площади контакта элементов в зоне трения. Описана конструкция портативной установки, разработанной для реализации данной методики испытаний. Приведены результаты сравнительных испытаний на изнашивание стальных образцов с различным содержанием углерода, упрочненных электромеханической обработкой. Показано, что результаты испытаний на износостойкость по предложенной методике сопоставимы с данными, полученными по стандартной методике; расхождение составляет не более 9 %. При этом длительность испытаний каждого образца уменьшена в десять раз.

Цель математической статистики - разработка методов анализа данных, предназначенных для решения конкретных прикладных задач. С течением времени подходы к разработке таких методов менялись. Сто лет назад принимали, что распределения данных имеют определенный вид, например, являются нормальными, и исходя из этого предположения развивали статистическую теорию. На следующем этапе на первое место в теоретических исследованиях выдвинулись предельные теоремы. Под «малой выборкой» понимают такую выборку, для которой нельзя применять выводы, основанные на предельных теоремах. В каждой конкретной статистической задаче возникает необходимость разделить конечные объемы выборки на два класса: для одного можно применять предельные теоремы, а для другого делать этого нельзя из-за риска получения неверных выводов. Для решения данной задачи часто используют метод Монте-Карло (статистических испытаний). Более сложные проблемы возникают при изучении влияния на свойства статистических процедур анализа данных тех или иных отклонений от исходных предположений. Такое влияние также часто изучают, используя метод Монте-Карло. Основная и не решенная в общем виде проблема при изучении устойчивости выводов при наличии отклонений от параметрических семейств распределений состоит в том, какие распределения использовать для моделирования. Рассмотрены некоторые примеры применения метода Монте-Карло, относящиеся к деятельности нашего научного коллектива. Сформулированы основные нерешенные проблемы.

Рассмотрены задачи повышения эффективности вычислений методом Монте-Карло. Отмечено, что ключевую роль в их решении играют вопросы выбора объема статистических испытаний (моделируемых случайных чисел), а также качества соответствующих датчиков случайных чисел. Обсуждены проблемы реализации алгоритмов методов Монте-Карло, обусловленные требованиями повышения скорости сходимости асимптотических решений к истинным решениям.