Основнi напрямки наукових дослiджень відділу:

o конструкційне демпфування в малорухомих механічних системах з сухим тертям;

o некласичні задачі механіки контактної взаємодії;

o моделювання закриття тріщин при згині пластин та оболонок;

o дослідження поведінки тріщин в пластинах та оболонках з гнучким покриттям;

o концентрація напружень поблизу тонких неоднорідностей;

o динаміка конструкцій;

o теорія та конструювання оболонкових демпферів.

Основні наукові результати:

Розроблено механіко-математичні моделі та числово-аналітичні методи для аналізу розсіювання енергії при немонотонному навантаженні деформівних систем з сухим позиційним тертям. На основі аналітичних та числових розв’язків неконсервативних задач про фрикційну взаємодію пружних оболонок з деформівним заповнювачем побудовано петлі конструкційного гістерезису та з’ясовано вплив геометричних, деформативних та трибологічних параметрів на амплітудну залежність величини розсіяної енергії.

Розроблено механіко-математичну модель трансверсально-ізотропних пластин з урахуванням зсуву та обтиснення (двовимірна задача). На основі побудованої моделі розв’язано ряд контактних задач згину пакетів незв’язаних пластин з урахуванням сухого позиційного тертя (відлипання, проковзування та зчеплення) на поверхнях розділу. Досліджено виродження в граничних умовах при переході до класичних моделей. Запропоновано методику дослідження товстих трансверсально-ізотропних плит.

Засобами класичної теорії пластин та оболонок розв’язана проблема закриття тріщин при згині тонкостінних елементів конструкцій. Спираючись на гіпотезу прямої нормалі, неповний по висоті контакт берегів тріщини при деформації згином інтерпретується як змикання гострих країв дефекту уздовж лінії. Відповідно до такої моделі сформульовано новий клас конструктивно нелінійних мішаних задач теорії пластин та оболонок із взаємопов’язаними крайовими умовами на розрізах. На підставі замкнутих, асимптотичних та числових розв’язків сингулярних інтегральних рівнянь цих задач досліджено вплив закриття тріщин, їх взаємного розташування у площині та півплощині, кривини та форми поверхонь оболонок, жорсткості пружної основи на напружений стан та граничну рівновагу тонкостінних елементів конструкцій. У такій же двовимірній постановці досліджені часткове закриття тріщин в тонких пластинах за умов комбінованого розтягу та згину, а також взаємодія тріщин з вузькими щілинами. Отримано двобічні оцінки граничних навантажень згину для пластин з контактними тріщинами.

Засобами тіньової оптики здійснено експериментальне підтвердження феномену закриття натуральної тріщини при згині пластинки.

Розроблено модель тріщини в пластинці чи оболонці з одностороннім гнучким покриттям, за якою тріщина трактується як розріз з шарнірно з’єднаними у лицьовій поверхні берегами. На базі розв’язків задач із зв’язаними граничними умовами досліджено вплив міцності покриття та інших (геометричних) параметрів пластин і оболонок на величину руйнівного навантаження.

Сформульовано та розв’язано задачі антиплоскої деформації пружних тіл з системами тонких жорстких взаємозв’язаних включень. Розроблена методика дослідження концентрації напружень в тілах, армованих тонкостінними фасонними профілями.

Розроблена методика оцінки динамічних ефектів в стержневих пружних системах за нелінійних умов взаємодії з довкіллям.

В рамках теорії оболонок, яка враховує поперечні зсуви, на основі непрямого методу граничних елементів та послідовнісного підходу до побудови функції Гріна отримано розв’язки задач про коливання ортотропних циліндричних оболонок і пластин з отворами та включеннями довільної конфігурації.

Перелічені цілеспрямовані фундаментальні дослідження, які проводяться вченими відділу, дали змогу створити новий клас засобів віброзахисту – оболонкові демпфери. Ці конструкції, здатні витримувати значні навантаження, знайшли широке застосування в сучасному машинобудуванні.

На базі розв’язків контактних задач для циліндричних, конічних та прорізних оболонок з заповнювачем з урахуванням сухого тертя розроблено основи теорії та інженерного розрахунку міцності, жорсткості та демпфувальної здатності оболонкових пружних елементів. За рахунок використання багатоланкових конструкцій, рівноміцних оболонок та неоднорідного заповнювача проведено параметричну оптимізацію оболонкових пружин.

Використання розроблених механіко-математичних моделей стержневих систем дозволяє з достатньою точністю аналізувати режими збурення, перехідні та усталені процеси в бурильній колоні, розв’язувати задачі динаміки бурильної установки, що є необхідною умовою збільшення ефективності бурових робіт та уточнення проектувальних методик бурового обладнання.

Отримані результати використано для проектування комплексу засобів віброзахисту та регулювання динамічного режиму бурильної колони (бурові амортизатори, пружні шпинделі вибійних двигунів), а також пружних підвісів для вібраційної техніки ливарного виробництва. Окремі конструкції амортизаторів коливань бурильної колони серійно виготовлені та впроваджені у нафтогазовій промисловості.

Розроблені механіко-математичні моделі динаміки технологічних вібраційних машин для ливарного виробництва.

Науковцями відділу захищено 1 докторська та 12 кандидатських дисертацій, опубліковано понад 500 наукових праць, у т.ч. 6 монографій, 4 навчальні посібники і біля 100 авторських свідоцтв та патентів на винаходи.

4 науковці відділу стажувалися в університетах Федеративної Республіки Німеччини як DAAD - стипендіати.

Співробітники відділу ведуть активну педагогічну діяльність в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу та Прикарпатському національному університеті ім. Василя Стефаника.

Відділ підтримує наукові зв’язки із Інститутом механіки ім. С. П. Тимошенка НАН України; Інститутом проблем міцності ім. Г. C. Писаренка НАН України, Фізико-механічним інститутом ім. Г. В. Карпенка НАН України, Інститутом монокристалів НАН України, Львівським національним університетом ім. Івана Франка, Національним університетом "Львівська політехніка", Донецьким національним університетом ім. Василя Стуса, Одеським національним університетом ім. І. І. Мечникова, Національним технічним університетом "Харківський політехнічний інститут", Прикарпатським національним університетом ім. Василя Стефаника, Івано-Франківським національним технічним університетом нафти і газу, Івано-Франківським національним медичним університетом, з ученими Саарбрюкенського, Бохумського та Дрезденського університетів у Німеччині, Технологічно-природничого університету в Бидгощі (Польща).

Разом із Інститутом проблем міцності НАНУ відділ організував 16-у конференцію з питань розсіювання енергії при коливаннях механічних систем (Івано-Франківськ, 24–26 червня 1992 р.).

На базі відділу створено Івано-Франківський осередок Українського товариства з механіки руйнування матеріалів та цілісності конструкцій.