Математичне моделювання допустимих термопружних напружень в оптичних елементах електроенергетичних систем

Автори І.В. Яценко1 , В.С. Антонюк2 , В.А. Ващенко1 , Гордієнко В.І.1, В.П. Маслов3 , Т.І. Бутенко1
Афіліація

1Черкаський державний технологічний університет, 18030 Черкаси, Україна

2Національний технічний університет України «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 03056 Київ, Україна

3Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України,02000 Київ, Україна

Е-mail i.yatsenko@chdtu.edu.ua
Випуск Том 18, Рік 2026, Номер 1
Дати Одержано 02 грудня 2025; у відредагованій формі 15 лютого 2026; опубліковано online 25 лютого 2026
Цитування І.В. Яценко, В.С. Антонюк, В.А. Ващенко та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 1, 01004 (2026)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.18(1).01004
PACS Number(s) 42.79.Bh
Ключові слова Математичні моделі (2) , Електроенергетична система, Електронно-променева технологія (3) , Оптична кера-міка, Методи теорії теплопровідності та термопружності.
Анотація

Розроблено математичні моделі теплового впливу стрічкового електронного потоку на оптичні елементи, що враховують результати його зондування, геометричну форму та розміри елементів, а також температурні залежності теплофізичних властивостей оптичного матеріалу (об’ємної теплоємності, коефіцієнта теплопровідності), що дозволяє більш точно розраховувати розподіли температури та термопружних напружень по товщині оптичного елемента в зонах максимального зовнішнього впливу стрічкового електронного потоку (СЕП). Запропоновані моделі дозволяють точніше розрахувати вплив керованих параметрів електронно-променевої установки (струму променя, прискорювальної напруги, відстані до оброблюваної поверхні та швидкості переміщення СЕП) на розподіл термопружних напружень по товщині елементів та визначати допустимі діапазони їх зміни, перевищення яких призводить до руйнування елементів та відмови виробів електроенергетичних систем на їх основі. Це дозволяє підвищити ефективність фінішної поверхневої обробки за допомогою СЕП оптичних виробів з оптичних керамік з метою збільшення механічної міцності їх поверхневих шарів, що призводить, у остаточному підсумку, до підвищення надійності, безпечності та стабільної роботи виробів електроенергетичних систем в умовах екстремальних електричних та термічних навантажень.

Перелік посилань