Анотація до роботи:

1. Бурак Я.И., Гачкевич А.Р., Терлецкий Р.Ф. Термомеханика тел низкой электропроводности во внешних квазиустановившихся электромагнитных полях // Докл. АН УССР. Сер. А. – 1989. – № 7. – С. 38-41.

2. Гачкевич А.Р., Малкиель Б.С., Сосновый Ю.Р., Терлецкий Р.Ф. Математическое моделирование и исследование процесса теплообмена в цветных кинескопах // Мат. методы и физ.-мех. поля. – 1989. – Вып. 30. – С. 57-63.

3. Малкиель Б.С., Гачкевич А.Р., Сосновый Ю.Р., Похмурская А.В., Терлецкий Р.Ф. Алюминиевые покрытия на внутренней поверхности конуса цветных кинескопов // Физико-хим. механика материалов. – 1989. – № 4. – С. 105-108.

4. Бурак Я.Й., Гачкевич О.Р., Терлецький Р.Ф. Термомеханіка тіл низької електропровідності при дії електромагнітного випромінювання інфрачервоного діапазону частот // Доп. АН УРСР. Сер. А. – 1990. – № 6. – С. 39-43.

5. Гачкевич А.Р., Драбык В.О., Малкиель Б.С., Терлецкий Р.Ф. Термонапряженное состояние стеклооболочки кинескопа при нагреве электромагнитным излучением // Мат. методы и физ.-мех. поля. – 1991. – Вып. 33. – С. 31-35.

6. Терлецький Р.Ф. Математичне моделювання термомеханічних процесів в тілах низької електропровідності в зовнішньому квазістаціонарному електромагнітному полі // Мат. методы и физ.-мех. поля. – 1992. – Вып. 36. – С. 34-38.

7. Терлецкий Р.Ф. Исследование термоупругого поведения цилиндра низкой электропроводности во внешнем однородном установившемся электромагнитном поле // Мат. методы и физ.-мех. поля. – 1996. – 39, № 1. – С. 80-86.

8. Гачкевич О.Р., Касперський З., Солодяк М.Т., Терлецький Р.Ф. Резонансні явища в термопружних електропровідних твердих тілах, зумовлені дією зовнішнього квазіусталеного електромагнітного поля // Крайові задачі термомеханіки. – Київ.: Вид. Ін-ту математики. – 1996. – С. 102-108.

9. Гачкевич О.Р., Касперський З., Солодяк М.Т., Терлецький Р.Ф. Математичне моделювання та оптимізація зумовлених квазіусталеними електромагнітними діями фізико-механічних процесів в електропровідних тілах // Мат. методи і фіз.-мех. поля. – 1997. – 40, №1 – С. 66-72.

10. Гачкевич О.Р., Курницький Т.Л., Терлецький Р.Ф. Дифузія газової домішки в напівпрозорому твердому тілі, спричинена дією електромагнітного випромінювання інфрачервоного діапазону // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 1997. – 40, № 2. – С. 122-129.

11. Гачкевич О.Р., Курницький Т.Л., Терлецький Р.Ф. Механотермодифузійні процеси в напівпрозорому твердому шарі при дії теплового інфрачервоного випромінювання // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 1998. – 41, № 3. – С. 121-131.

12. Гачкевич О., Касперська А., Курницький Т., Терлецький Р. Математичне моделювання та дослідження механотермодифузійних явищ у твердих тілах при дії теплового інфрачервоного випромінювання // Машинознавство. – 1999. – 27, № 9. – С. 3-9.

13. Гачкевич О.Р., Курницький Т.Л., Терлецький Р.Ф. Термомеханічна поведінка шару з газовими домішками при дії теплового інфрачервоного випромінювання // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 1999. – 42, № 2. – С. 141-146.

14. Гачкевич О.Р., Курницький Т.Л., Терлецький Р.Ф. Модель термомеханіки тіл низької електропровідності в квазіусталених електромагнітних полях радіо- та інфрачервоного діапазону // Вісник Львів. ун-ту. Сер. мех-мат. – 2000. – Вип. 57. – С. 56-59.

15. Gachkevich A., Kournyts’kyi T., Terletskii R. Photostimulated molecular gas admixture diffusion in semitransparent amorphous solid // Int. Comm. Heat Mass Transfer. – 2001.– 40. – 28, № 3. – P. 399-410.

16. Гачкевич О.Р., Курницький Т.Л., Терлецький Р.Ф. Математичне моделювання фотостимульованої дифузії домішок у частково прозорих твердих тілах // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 2001. – 44, № 3. – С. 107-119.

17. Терлецький Р.Ф. Моделювання термомеханічної поведінки багатокомпонентних деформівних твердих тіл низької електропровідності при дії електромагнітного випромінювання. Ч.1. Балансові співвідношення механіки і другий закон термодинаміки // Мат методи та фіз.-мех. поля. – 2001. – 45, № 2. – С. 81-91.

18. Терлецький Р.Ф. Моделювання термомеханічної поведінки багатокомпонентних деформівних твердих тіл низької електропровідності при дії електромагнітного випромінювання. Ч. 2. Статистичний опис чинників дії електромагнітного поля на багатокомпонентні тіла // Мат методи та фіз.-мех. поля. – 2002. – 45, № 3. – С. 155-168.

19. Гачкевич А.Р., Курницкий Т.Л., Терлецкий Р.Ф. Напряженнное состояние в стеклянных телах при их дегазации с использованием нагрева инфракрасным излучением // Прикл. механика и техн. физика. – 2002. – 43, № 2. – С. 155-165.

20. Gachkevich A., Kournyts’kyi T., Terletskii R. Investigation of molecular gas admixture diffusion, heat transfer and stress state in amorphous solid subjected to thermal infrared radiation // Int. J. Eng. Sci. – 2002. – 40. – P. 829-857.

21. Гачкевич О.Р., Терлецький Р.Ф. Математичне моделювання механотермодифузійних процесів у частково-прозорих деформівних твердих тілах з газовими домішками за умов дії електромагнітного випромінювання світлового діапазону частот // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 2003. – 46, № 1. – С. 151-164.

22. Kournyts’kyi T., Matysiak S., Terletskii R. Heat and mass transfer in two-layer elastic composite subjected to thermal infrared radiation // Int. J. Eng. Sci. – 2003. – 41. – P. 1951-1964.

23. Гачкевич О.Р., Гачкевич М.Г., Касперський З., Сосновий Ю.Р., Терлецький Р.Ф. Оптимізація за напруженнями променево-конвективного нагріву скляних елементів електровакуумних приладів при їх дегазації // Машинознавство. – 2003. – 67, № 9. – С. 3-8.

24. Гачкевич О., Терлецький Р., Курницький Т., Касперська А. Раціональні режими термообробки інфрачервоним випромінюванням частково прозорих твердих тіл з домішками // Машинознавство. – 2003. – 73, № 7. – С. 47-50.

25. Будз С.Ф., Гачкевич О.Р., Терлецький Р.Ф., Сосновий Ю.Р. Спосіб термовакуумної обробки електровакуумних приладів // Деклараційний патент України 45183 А на винахід від 15.03.2002 р. (Заявка 2001064014. Рішення від 27.11.2001 р.) – Опубл. 15.03.2002 р. Бюл. № 3. – С. 1-3.

26. Гачкевич О.Р., Будз С.Ф., Терлецький Р.Ф., Сосновий Ю.Р. Спосіб термовакуумної обробки кольорових електронно-променевих трубок // Деклараційний патент України 53029 А на винахід від 15.01.2003 р. (Заявка 2002021018. Рішення від 02.08.2002 р.) – Опубл. 15.01.2003 р. Бюл. № 1. – С. 1-3.

27. Гачкевич О.Р., Будз С.Ф., Терлецький Р.Ф., Курницький Т.Л., Сосновий Ю.Р. Спосіб вимірювання парціальних тисків залишкових газів в електровакуумних приладах // Деклараційний патент України 64231 А на винахід від 16.02.2004 р. (Заявка 2003043128 Рішення від 08.04.2003 р.) – Опубл. 16.02.2004 р. Бюл. № 2. – С. 1-4.

28. Гачкевич О.Р., Сосновий Ю.Р., Терлецький Р.Ф. Деякі проблеми вакуумних технологій виробництва чорно-білих і кольорових кінескопів // Вопросы атомной науки и техники (ВАНТ). Сер. Ядерно-физические исследования (Теория и эксперимент). – 1994. – Вып. 1(27). – С. 47-50.

29. Гачкевич О.Р., Гачкевич М.Г, Сосновый Ю.Р., Терлецкий Р.Ф. Моделювання режимів нагріву електровакуумних приладів з використанням електромагнітного випромінювання // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні і приладобудуванні. – 1998. – Вип. 33. – С. 51-61.

30. Гачкевич О.Р., Курницький Т.Л., Сосновий Ю.Р., Терлецький Р.Ф. Математичне моделювання процесiв тепломасопереносу в скляних тiлах при їх обробцi тепловим iнфрачервоним випромiнюванням з метою дегазацiї // Вопросы атомной науки и техники (ВАНТ). Сер. Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники. – 1998. – Вып. 4(5), 5(6). – С. 45-47.

31. Терлецький Р.Ф. Особливості балансових співвідношень термомеханіки багатокомпонентних твердих тіл в зовнішніх електромагнітних полях // Математичні проблеми механіки неоднорідних структур: В 2 т. – Львів: ІППММ ім. Я.С. Підстригача НАН України, 2000. – Т. 1. – С. 167-170.

Анотація.Терлецький Р.Ф. Термомеханіка багатокомпонентних деформівних твердих тіл низької електропровідності при електромагнітному опроміненні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.02.04 – механіка деформівного твердого тіла. – Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, Львів, 2004.

Побудовано варіант теорії механотермодифузії багатокомпонентних твердих тіл (твердих розчинів) низької електропровідності з компонентами, які мають різну здатність до поляризації, за умов дії квазіусталеного електромагнітного випромінювання радіо- та світлового частотних діапазонів. Він базується на континуальній моделі твердої суміші домінантної компоненти (каркаса) та домішок, статистичному описі взаємодії електромагнітного випромінювання з багатокомпонентним твердим тілом, а також враховує неоднорідність енергетичного стану компонент у фізично малих елементах тіла. Розглянуто різні наближення теорії. Отримані з використанням аналітичних та числових методів розв’язки нових практично важливих задач механотермодифузії для шару за дії квазіусталеного випромінювання (при односторонньому надвисокочастотному опроміненні плоскою поперечною електромагнітною (ТЕМ) хвилею, при утворенні стоячої ТЕМ-хвилі, в квазістаціонарному високочастотному полі плоского конденсатора, при дії теплового випромінювання та теплового випромінювання з коригованим спектром, при помірному лазерному (неперервної дії) опроміненні однієї з його основ). Виявленo нові дані про вплив енергетичних, частотних (спектральних) параметрів зовнішнього ЕМВ, виду і складу домішкових компонент та їх електрофізичних властивостей на тепломасоперенос в ТНЕ і їх напружений стан.

У дисертації отримано наступні основні наукові і практичні результати:

1. Розроблено варіант теорії механотермодифузії багатокомпонентних твердих тіл (твердих розчинів) низької електропровідності з компонентами різної здатності до поляризації за умов дії ЕМВ широкого частотного діапазону (від радіочастот до світлових), що враховує особливості масопереносу, зумовлені глибинним характером введення електромагнітної енергії в такі тіла і відмінністю електрофізичних властивостей складових компонент. Він базується на континуальній моделі твердої суміші домінантної компоненти (каркаса) і домішок та статистичному описі взаємодії ЕМВ з багатокомпонентним твердим тілом, а також використанні наближень електродинамічної теорії та феноменологічної теорії поширення ЕМВ радіочастотного та світлового діапазонів у тілі.

Вплив зовнішнього ЕМВ на компоненти тіла визначається чинниками дії: пондеромоторними силами, моментами та притоками енергії ЕМВ до компонент. Враховується спричинена дією ЕМВ неоднорідність енергетичного стану компонент, яка зумовлює нерівноважні процеси обміну енергією в фізично малих елементах тіла. Взаємодія частинок домішкових компонент з каркасом в слабкому твердому розчині моделюється взаємодією з квазічастинками – фононами. Енергія, яку отримує каркас від домішки, виражається через частотні і енергетичні параметри фононів, що визначаються за відомими параметрами зовнішнього ЕМВ (яке у випадку світлового діапазону частот описується квазічастинками – фотонами) та поляризаційними чи поглинальними характеристиками домішкових компонент.

2. Запропоновано методику лінеаризації відносно характеристичного стану отриманої нелінійної вихідної системи співвідношень механотермодифузії ТНЕ за умов дії ЕМП. Розглянуто варіанти характеристичного стану при постановці різних класів задач про дослідження термомеханічної поведінки багатокомпонентних ТНЕ. Зокрема, для дослідження механотермодифузійних процесів, зумовлених дією ЕМВ, за характеристичний стан вибрано напружений стан, який досягається квазістатично при усереднених (за характерний час електромагнітної дії) енергетичних та силових чинниках дії ЕМП на компоненти тіла. Ці чинники розраховуються за розподілами характеристик ЕМП, температури та концентрацій компонент для тіла, яке приймається в наближенні абсолютно жорсткого закріпленого каркаса (при нехтуванні впливом деформаційних процесів на електромагнітні, теплові та дифузійні).

3. З врахуванням специфіки опису поширення в тілі квазіусталених високочастотного, надвисокочастотного, теплового та лазерного випромінювань здійснено постановки нових класів задач спряження та крайових задач механотермодифузії в твердих розчинах низької електропровідності за умов дії таких випромінювань.

4. Розглянуто практично важливі задачі механотермодифузії для шару з ’’газовими’’ домішками. Запропоновано методику розв’язування цих задач, яка грунтується на методі послідовних наближень та використанні в кожному наближенні числового методу скінченних різниць. Вивчено залежність характеристик досліджуваних теплових, дифузійних і механічних процесів в шарі від енергетичних, частотних (спектральних) параметрів зовнішнього ЕМВ, виду і складу домішкових компонент та їх електрофізичних властивостей. При дії ЕМВ радіочастотного діапазону визначено та досліджено температуру, концентрацію домішки та компоненти тензора напружень в шарі за однорідної по товщині початкової концентрації домішки (окису вуглецю чи води ). Шар опромінюється плоскою поперечною електромагнітною (ТЕМ) хвилею. Розглянуто поле стоячої електромагнітної хвилі, яка виникає за наявності тонкої металевої пластини, розміщеної на нижній поверхні шару (що забезпечує на поверхні контакту ТНЕ – метал умову повного відбивання ТЕМ-хвилі). Встановлено наближені співвідношення між частотою НВЧ випромінювання та товщиною шару, за яких утворюється стояча хвиля і мають місце резонансні явища, що супроводжуються суттєвим зростанням тепловиділень і пондеромоторних сил та відповідних їм температур і механічних напружень.

Вивчено особливості тепломасопереносу і напруженого стану в шарі з домішкою в квазістаціонарному ВЧ полі, яке виникає між металевими обкладками (пластинами) плоского конденсатора при заданій змінній в часі напрузі (різниці потенціалів). Для цього випадку, базуючись на отриманій системі вихідних співвідношень для збурень характеристик ЕМП і вектора переміщень, досліджено вплив збурень силових чинників дії ЕМП на механічну поведінку ТНЕ. Встановлено околи резонансних частот (частота поля наближено рівна половині частоти власних коливань), в яких збурення механотермодифузійних параметрів є великі. При цьому умова малості збурень (відносно характеристичного стану) приймається як умова, яка визначає межі достовірності отриманих результатів.

При дії ЕМВ світлового діапазону розглянуто випадки дії на шар теплового випромінювання та теплового випромінювання з коригованим спектром. При цьому досліджено механотермодифузійні процеси в шаруватій системі, яка складається з неконтактуючих частково прозорого шару (що містить ’’газові’’ домішки окису вуглецю та води) і частково прозорого шару з бездомішкового матеріалу (що моделює фільтр, який коригує теплове випромінювання). Система перебуває під дією теплового випромінювання (створюваного нагрітою до заданої температури плоскою паралельною до шарів поверхнею). Вивчено тепломасоперенос та напружений стан в шарі з домішками (окису вуглецю чи води) при помірному лазерному (неперервної дії) опроміненні однієї з його основ.

5. Виявлено ряд нових закономірностей термомеханічної поведінки шару і дифузії домішкових компонент в ньому за умов дії ЕМВ радіочастотного та світлового діапазонів, а саме:

– за одностороннього НВЧ опромінення шару з домішками:

1) залежність характеру розподілу тепловиділень, температури та напружень в шарі і їх рівнів від співвідношення між довжиною електромагнітної хвилі та товщиною шару ;

1. залежність швидкості дифузії домішок від їх поляризаційних характеристик та параметрів ТЕМ-хвилі;

2. глибинний характер стимуляції дифузії домішок в шарі (зокрема, води в околах обох основ шару);

3. зростання максимальних рівнів розтягуючих напружень в шарі зі зменшенням довжини хвилі НВЧ опромінення;

4. хвильовий характер розподілу напружень в шарі при ;

– за одностороннього НВЧ опромінення шару, що контактує з металевою пластиною:

1. зростання рівнів тепловиділень та швидкості дифузії домішок при утворенні стоячої хвилі (яка визначається з умови );

2. нижчі рівні максимальних розтягуючих напружень в шарі при дії НВЧ випромінювання міліметрового діапазону, ніж сантиметрового;

– в квазістаціонарному ВЧ полі конденсатора:

1. рівномірність нагріву шару при незначних рівнях напружень;

2. зростання швидкості дифузії домішок з підвищенням напруги на обкладках конденсатора чи частоти поля;

3. значне зростання рівня напружень в околах певних (’’резонансних’’) частот ЕМП;

– за теплового опромінення:

1. зростання нерівномірності розподілу температури та максимальних рівнів розтягуючих та стискуючих напружень при зменшенні температури джерела випромінювання від 3000 до 1000 К;

2. одночасне прискорення дифузії домішок окису вуглецю та води (на відміну від дії ЕМП радіочастотного діапазону), але лише в приповерхневій області шару зі сторони опромінення;

3. залежність швидкості дифузії домішок окису вуглецю та води від температури джерела випромінювання;

– за теплового опромінення з коригованим спектром:

1. рівномірність прогріву шару при низьких рівнях напружень (порівняно з нагрівом тепловим випромінюванням);

2. інтенсифікація дифузії домішок в шарі при низьких рівнях температури і напружень (порівняно з дифузією під дією теплового випромінювання);

3. можливість стимуляції дифузії окремих видів домішок;

– за помірного лазерного опромінення:

1. залежність рівня напружень в шарі від спектральних параметрів лазерів (при однакових їх потужностях);

2. прискорення дифузії домішок окису вуглецю і води за відносно малих потужностей конкретних технологічних лазерів (за помірного опромінення);

3. можливість стимуляції дифузії лише одного виду домішки.

6. Результати використані при удосконаленні існуючих і створенні нових технологій термообробки елементів конструкцій і приладів з використанням ЕМВ та розробці функціональних покрить електровакуумних приладів з заданими радіаційними властивостями в світловому діапазоні спектру.

Отримані результати в сукупності вирішують проблему механіки деформівного твердого тіла – розробка варіанту теорії термомеханіки багатокомпонентних твердих тіл низької електропровідності за умов дії квазіусталеного ЕМВ радіо- та світлового частотних діапазонів для дослідження механотермодифузійних процесів та напруженого стану в елементах конструкцій і приладів з метою побудови раціональних режимів їх обробки чи експлуатації.

Основний зміст дисертаційної роботи відображено у публікаціях: