В Інституті діють наукова рада НАНУ "Фізико-хімічна механіка матеріалів" (з 1965р.) і міжвідомча науково-технічна рада НАНУ з проблем корозії та протикорозійного захисту металів (з 1979р).

В Інституті функціонують такі наукові семінари:

• Проблеми механіки крихкого руйнування (акад. НАНУ В.В. Панасюк);
• Фізичні поля в неоднорідних середовищах та неруйнівний контроль матеріалів (акад. НАНУ З.Т. Назарчук);
• Корозія та захист металів від корозії (чл.-кор. НАНУ В.І. Похмурський);
• Окрихчення металів при низькій температурі та під впливом водню (чл.-кор. НАНУ О.Є. Андрейків);
• Структурна механіка та міцність матеріалів під дією високих температур (проф. В.М. Федірко).


В Інституті діють дві спеціалізовані вчені ради із захисту кандидатських та докторських дисертацій. Перша – зі спеціальностей "Механіка деформівного тіла", "Хімічний опір матеріалів та захист від корозії", "Матеріалознавство". Друга – із спеціальності "Інформаційні та вимірювальні системи".

З 1965 р. Інститут видає науково-технічний журнал "Фізико-хімічна механіка матеріалів", який став одним із провідних журналів з проблем фізико-хімічної механіки крихкого руйнування, впливу середовища на міцність матеріалів, створення теорії, методів і технологій захисту металів від корозії. Журнал перекладається англійською мовою видавництвом "Kluwer Academic/Plenum Publishers" і в перекладі носить назву "Materials Science". З цього ж року Інститут видає міжвідомчий збірник "Відбір та обробка інформації". Інститут видає також тематичні збірники наукових праць "Фізичні методи та засоби контролю середовищ, матеріалів та виробів" (з 1996 р. щорічно) та "Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів і конструкцій" (з 1992 р. кожних два роки). Вагомим науковим досягненням науковців Інституту є підготовка та публікація фундаментальної праці "Механіка руйнування та міцність матеріалів" у 8-ми томах.

Значна увага в Інституті надається вихованню висококваліфікованих фахівців для наукових установ та промисловості України. Тут, зокрема, створено філії кафедри механіки Львівського національного університету ім. Івана Франка, де проходять підготовку студенти зі спеціалізації "фізико-хімічна механіка матеріалів, корозія та протикорозійний захист", та кафедри обладнання і технологій зварювального виробництва Національного університету "Львівська політехніка", де навчаються студенти зі спеціалізації "Технічна діагностика".

П'ятдесят п'ять років діяльності Інституту були продуктивними. За цей період його співробітниками захищено 67 докторських та 530 кандидатських дисертацій, видано 220 монографій. Отримано понад 700 авторських свідоцтв на винаходи. Наукові та науково-технічні розробки Інституту відзначено двома Державними преміями СРСР, п'ятьма Державними преміями України, трьома преміями Ради Міністрів СРСР, п'ятнадцятьма преміями Академії наук України.

Вагомий внесок у розвиток Інституту, його наукових досліджень, широке використання отриманих результатів у промисловості зробили: академік АН Киргизії М.М.Шумиловський (директор Інституту у 1951-1952 рр.), акад. НАН України Г.В.Карпенко (директор Інституту у 1952-1971 рр.), акад. НАН України В.В.Панасюк (директор інституту з 1971 р.). У 1980 р. Інститутові було присвоєно ім'я академіка Г.В.Карпенкана вшанування його заслуг перед наукою.
 

На початкових етапах розвитку Інституту дослідження з проблеми міцності проводилися у відділі математичної теорії пружності, очолюваному академіком Г.М.Савіним, та відділі прикладної теорії пружності, очолюваному проф. М.Я.Леоновим. З 1952 по 1959 завдяки діяльності цих відділів було проведено перші дослідження з граничної рівноваги твердих тіл з тріщинами (М.Я.Леонов, В.В.Панасюк), з концентрації напружень біля отворів у пластинах та з термоміцності (Г.М.Савін, Я.С.Підстригач). Кінець 50-х та початок 60-х років були періодом формування потенціалу для майбутніх наукових шкіл у галузі механіки матеріалів. Це було досягнуто шляхом залучення молоді із західного регіону України до наукових досліджень в Інституті.

Серед перших загальновизнаних наукових результатів необхідно назвати деформаційний критерій гранично-рівноважного стану пружно-пластичних тіл з тріщинами. Він був сформульований М.Я.Леоновим та В.В.Панасюком у 1959 р. (тобто, раніше від подібних підходів, що розвинули зарубіжні науковці). О.Є.Андрейків запропонував деформаційний критерій та розрахункову модель для пружно-пластичних тіл під впливом багатоосьового навантаження. Були розроблені методи визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень для плоскої задачі теорії пружності стосовно різних ситуацій у вершині тріщини (М.П.Саврук, В.В.Панасюк, О.П.Дацишин). Було опубліковано ряд важливих праць з теорії згину пластин з дефектами типу тріщин (Л.Т.Бережницький та ін.).

Методи оцінки тріщиностійкості матеріалів та їх стандартизація. Інститут є провідною організацією в країні з проблеми нормалізації та стандартизації характеристик тріщиностійкості та відповідних їм методик випробувань. В Інституті розроблено наукові основи стандартизації методів оцінки статичної тріщиностійкості на основі циліндричних зразків з круговою тріщиною (О.Є.Андрейків, С.Є.Ковчик, М.С.Когут, В.В.Панасюк) та циклічної тріщиностійкості (С.Я.Ярема, ...).

Корозійна механіка руйнування. Спеціалісти в галузі руйнування та фізико-хімічної механіки матеріалів отримали фундаментальні результати про вплив агресивних середовищ на тріщиностійкість металів та сплавів (В.В.Панасюк, О.М.Романів, Л.В.Ратич, Г.М.Никифорчин, І.М.Дмитрах). Зокрема, запропоновано нову концепцію корозійної механіки руйнування конструкційних матеріалів, за якою зона передруйнування у вершині тріщини описується наступними параметрами:

1. характеристиками напружено-деформованого стану матеріалу;
2. параметрами, які визначають у часі фізико-хімічні процеси, що відбуваються між деформованим тілом та середовищем, а також
3. параметрами, що характеризують стан поверхні матеріалу під час процесу руйнування (І.М.Дмитрах, В.В.Панасюк, Л.В.Ратич).

Структурна механіка руйнування. В Інституті розвинуто такий науковий напрям, як структурна механіка руйнування. (О.М.Романів, О.П.Осташ). Було створено системи оцінки впливу основних механізмів зміцнення сплавів стосовно їх тріщиностійкості (міжзеренна дисперсія, твердорозчинне та дисперсійне зміцнення, деформаційний поліморфізм і т.д.). На основі силових та деформаційних критеріїв тріщиностійкості (О.М.Романів, О.Н.Ткач), а також фрактографічного аналізу мікромеханізмів руйнування (Ю.В.Зима) були розроблені принципи мікромеханічного моделювання росту тріщини. Було також запропоновано концепцію структурної чутливості припорогової тріщиностійкості, включно із закриттям тріщини.

Вплив робочих середовищ на міцність і довговічність конструкційних сплавів. У цій галузі науки виконано велику кількість досліджень, що мають важливе технічне застосування у різних галузях промисловості, зокрема, відзначимо наступні:

Корозійна втома і корозійне розтріскування. Досліджено вплив ряду композиційних покриттів на утому та корозійне розтріскування (В.I.Похмурський). На основі діаграм термодинамічної рівноваги, зроблено оцінку впливу водню і корозійних факторів в залежності від типу системи «метал – середовище» на корозійне розтріскування металів (Р.К.Мелєхов). Розроблено нову групу низьколегованих сталей з підвищеною стійкістю до розтріскування у сірководні (I.I.Василенко).

Рідкометалева крихкість металів досліджувалася в Інституті, в першу чергу, з точки зору використання сплавів у енергетичних установках з рідкометалевими теплоносіями. Ці явища в процесі утоми металу були проаналізовані і розроблені методи захисту. Були визначені перспективи й галузі застосування тугоплавких металів, що перебувають під навантаженням і в контакті з рідкими металами (Г.Г.Maксимович, Є.M.Лютий, В.В.Попович).

Вплив водню на міцність сплавів. Було виявлено фактори, що пришвидшують деформацію металів і руйнування під час одночасної дії водневих середовищ і напружень (К.Б.Kaцов, В.І.Ткачов). Вико-ристову-ючи унікальне обладнання проводили дослідження впливу водню високих параметрів на міцність і руйнування сплавів в умовах різних деформованих станів, включаючи контактне навантаження. Були розроблені нові розрахункові моделі руйнування металів і сплавів у водневих середовищах та під дією тривалого статичного і циклічного навантаження (O.Є.Aндрейків, В.С.Харін та ін.).

Вплив газоподібних високотемпературних середовищ. В Інституті були розроблені методи оцінки механічних характеристик високотемпературної стійкості сплавів при тривалому навантаженні. З цією метою створено унікальне багатофункціональне обладнання (Г.Г.Maксимович, М.П.Дрозд та ін.), що дозволило розробити нові технології термообробки і поверхневого насичення титану та алюмінієвого сплавів в контрольованих киснево-нітридних середовищах (В.M.Федірко та ін.).

Технологія зміцнення та протикорозійний захист. Розроблено нові технології зміцнення, які грунтуються на модифікації структури і механічного стану поверхневих шарів деталей машин і виробів. Проведено системний аналіз різних типів багатокомпонентних дифузійних покрить (з бором, кремнієм, алюмінієм), що покращують утому та особливо корозійно-втомну міцність сталей. Розроблено теоретичні і технологічні принципи осадження порошкового матеріалу на металевій поверхні виробу з використанням різних типів евтектичних покриттів, газотермічного розпилення – плазмового, газово-полум'яного, іонно-плазмового, детонаційної наплавки ВЧ-струмами у захисній атмосфері (В.І.Похмурський, В.M.Голубець, M.I.Пашечко).

Розробка унікального дослідного обладнання. Інститут утримує провідне місце серед наукових організацій з розвитку нових методів оцінки міцності та опору матеріалів руйнуванню. Ряд оригінальних дослідних машин і пристроїв було розроблено в Інституті, і це сформувало основи для підготовки численних стандартів і технічних вимог, стосовно механічних випробувань і методики визначення нових механічних властивостей.
 

Наземні та бортові вимірювальні пристрої. Розроблено теорію вимірювання та математичні моделі електромагнітного й акустичного полів у неоднорідному середовищі (Я.П.Драган, З.T.Назарчук, I.M.Яворський). Результати, отримані в цій галузі науки, стимулювали розробку нових інженерно-технічних засад для створення економних бортових процесорів, а також ефективних вимірювальних приладів (Б.І.Блажкевич, В.В.Грицик, М.А.Раков) для космісних досліджень. Використовуючи такі пристрої вчені Інституту взяли участь у відомому експерименті ВЕГА під час вимірювання електричного поля в космічній плазмі (П.M.Сопрунюк, В.С.Цибульський та ін.), досліджували вплив магнітного поля на людський організм на космічній станції МИР (В.O.Нічога), розробили та впровадили у практику ряд геофізичних приладів (Л.Я.Мізюк, В.І.Гордієнко, Л.П.Дікмарова, Р.Ф.Федорів та ін.). Вчені Інституту створили унікальну експериментальну базу для проведення космічних дослідженнь в декаметровому діапазоні радіохвиль (В.В.Кошовий, О.М.Свенсон та ін.).

Технології та пристрої неруйнівного контролю. В Інституті особливого розвитку набули рентгенодіагностика, акустичні та вихрострумові методи неруйнівного контролю. Розроблено багато оригінальних вихростумових дефектоскопів й аналізаторів, призначених для виявлення приповерхневих тріщин та інших дефектів у металевих виробах (A.Я.Тетерко, В.M.Учанін). Акустичні технології неруйнівного контролю з визначенням дефектів у великих об'єктах були розроблені в Інституті на початку 80-х. Ці технології включають спеціальні системи сенсорів, потужне програмне забезпечення для розпізнавання образів та аналізу зображень (В.В.Koшовий, Б.O.Попов, O.M.Свенсон, Р.A.Воробель). Інші принципово нові засоби неруйнівного контролю використовують електромагнітне поле: низькочастотне, наприклад, під час підземної діагностики протикорозійного захисту трубопроводів (Р.M.Джала) чи для багатофункціонального (дефектоскопія, товщинометрія, структуроскопія) вихрострумового контролю металевих виробів (Л.Я.Мізюк, В.M.Зибов), а також надвисокочастотне (міліметровий діапазон хвиль) для діагностики шаруватих діелектриків (O.Б.Лящук).

Засоби ефективної обробки інформації. Науковці Інституту значно підвищили можливості інструментарію для відображення та аналізу інформаційних даних, використовуючи гібридні (електронно-оптичний та цифровий) методи обробки (Р.С.Бачевський, Л.I.Mуравський). Розроблено ефективні технології та спецпроцесори для розпізнавання і аналізу складноструктурованих зображень (Б.П.Русин).
Створені в Інституті інформаційно-вимірювальні системи забезпечені спеціальними первинними перетворювачами, телеметричним чи змішаним оптично-цифровим управлінням, програмним забезпеченням. Вони здатні здійснювати комплексний контроль технічних об'єктів і багатофункціональне дистанційне зондування навколишнього середовища.
 

Нові методи для оцінки експлуатаційної надійності інженерних конструкцій з точки зору механіки руйнування були запропоновані O.Є.Aндрейківим і O.І.Дарчуком. Ці підходи базуються на ефективних наближеннях при визначенні напруженого стану в тілах із тріщинами. Запропонована нова узагальнена модель зародження втомної тріщини (O.П.Осташ). На основі натурних експериментальних досліджень та їхнього аналізу було підготовано пакет технічних рекомендацій для запобігання корозійного руйнування трубопроводів енергетичних установок (В.I.Похмурський, Р.K.Meлехов, Г.M.Kруцан).

Перша половина 90-х закінчилася визначною подією в житті Інституту. У 1995р. група науковців ФМІ (В.В.Панасюк, О.Є.Андрейків, О.М.Романів, М.П.Саврук, З.Т.Назарчук, С.Є.Ковчик, Г.М.Никифорчин, О.П.Дацишин) була відзначена Державною премією України в галузі науки і техніки за цикл робіт (12 монографій) «Фізико-хімічна механіка руйнування матеріалів і цілісність конструкцій».

Друга половина 90-х характеризується подальшим розвитком фундаментальних і прикладних досліджень. Багато уваги приділено проблемі водневої деградації металів. Створений експрес-метод оцінки деградації сталей під впливом високих температур при термоциклюванні у водні (Г.M.Никифорчин, O.З.Студент); запропоновані інженерні методи для прогнозування характеру росту тріщини в конструкційних матеріалах у водні (O.Є.Aндрейків та ін.); узагальнено результати досліджень експлуатаційної надійності різних класів сталей у водневих середовищах (В.I.Tкaчов та ін.); узагальнено теоретичні й експериментальні дані щодо впливу водню на дифузійні процеси у металах (В.I.Похмурський, В.В.Федоров).

У 1999 р. опубліковано фундаментальну монографію I.M.Дмитраха і В.В.Панасюка "Вплив корозійних середовищ на локальне руйнування металів біля концентраторів напружень". Ця книга висвітлює нові концепції оцінки міцності та локального (біля концентраторів напружень) руйнування конструкційних металів і сплавів за умов дії рідких корозійних середовищ і тривалого статичного чи циклічного навантаження.

Впродовж останніх років отримані нові фундаментальні результати в галузі міцності трибоз'єднань (O.П.Дацишин та ін.). Теорія перколяції успішно використана для математичного опису міжзеренного пошкодження різних видів матеріалів (I.Д.Скрипник), запропоновано нові застосування континуальних інтегралів Вінера та Фейнмана (Ю.I.Koвальчик). Нові інженерні моделі для опису процесу росту тріщини в конструкційних елементах із залізобетону запропоновані для прогнозування довговічності мостів (Й.Й.Лучко).

Протягом 1991–2000 рр. захищено ряд дисертацій (24 на ступінь доктора і 85 – кандидата наук). Значна частина цих кваліфікованих спеціалістів працює в Інституті. Це створює добру перспективу для Інституту в майбутньому.
 

Починаючи з другої половини 80-х років, міжнародні наукові контакти Інституту почали інтенсивно розвиватися. Унаслідок зусиль проф. В.В.Панасюка та інших учених Інституту було засноване Українське товариство з механіки руйнування матеріалів (1992 р.), що сприяло інтеграції Інституту в міжнародну наукову спільноту. У цьому ж році (значною мірою завдяки зусиллям науковців ФМІ) Україна стала членом Міжнародного конгресу з руйнування (ICF) та Європейського товариства з цілісності конструкцій (ESIS).

Інститут отримав міжнародне визнання як організатор 8-ої Міжнародної конференції з механіки руйнування (ICF-8, Київ, 1993) найвищого форуму науковців у галузі механіки руйнування матеріалів, матеріалознавства і проблем міцності конструкцій. Це дало нову ініціативу для встановлення двосторонніх контактів з відповідними дослідницькими науковими центрами й університетами за кордоном.

В даний час Інститут підтримує активні контакти з ученими Великобританії, Франції, Німеччини, Нідерландів, Норвегії, Італії, Угорщини, Польщі, Австрії, Швейцарії, США, Японії, і також країн СНД.

Починаючи з 1992 р., вчені Інституту – постійні учасники Європейських конференцій з руйнування (Варна, 1992; Берлін, 1994; Шеффілд, 1998; Сан Себастьян, 2000) та інших міжнародних наукових зустрічей. Результати і підходи, розроблені в Інституті, відбиті в численних публікаціях, виданих в авторитетних міжнародних журналах.

За ініціативою проф. В.В.Панасюка і проф. O.Є.Aндрейківа разом польськими (Вроцлав, Технічний університет) і німецькими (Дрезден, Технічний університет) колегами була організована Міжнародна літня школа з механіки руйнування матеріалів. Починаючи з 1995 р. ця школа проводиться щорічно: Вроцлав (1995–1997 рр., 1999 р.), Львів (1998 р.), Дрезден (2000 р.).

Провідні вчені Інституту є членами ряду міжнародних товариств і організацій. Все це у сукупності привело до істотного зміцнення міжнародного співробітництва, і сформувало високий міжнародний імідж ФМІ, як авторитетної наукової установи в галузі фізико-хімічної механіки руйнування і міцності матеріалів.