Бюлетень Західного наукового центру 2003

Особливості творчого процесу академіка АН України Ярослава Степановича Підстригача

(до 75-річчя від дня народження)

Ярослав Степанович Підстригач народився 25 травня 1928 року в селі Самостріли Межиріцького району Волинської області (зараз Корецький район Рівненської області). Після закінчення в 1946 році середньої школи він вступив до Львівського державного університету ім. І. Франка на фізико-математичний факультет, а в 1951 році – до аспірантури при Інституті машинознавства і автоматики АН України (з 1964 року – Фізико-механічний інститут АН України). У 1954 році він захищає дисертацію на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук, а у 1969 році – докторську дисертацію. У 1969 році йому присвоєне вчене звання професора, обрано членом-кореспондентом АН України. У 1972 році його обрано дійсним членом АН України та призначено головою Західного наукового центру АН України. У 1975 році йому присуджено Державну премію України за розробку і впровадження у практику оптимальних режимів зонального відпуску зварних швів конструкцій оболонкового типу. За цикл праць "Математичні основи термомеханіки" в 1977 році йому присуджено премію ім. М.Крилова АН України. З 1978 року академік АН України Підстригач Я.С. – директор Інституту прикладних проблем механіки і математики АН України. У 1979 році йому присуджене почесне звання "Заслужений діяч науки України"

Академік АН України Ярослав Степанович Підстригач – видатний вчений-механік, основоположник теоретичного моделювання в механіці деформівних середовищ з урахуванням їх структури, взаємозв’язку процесів механічної і немеханічної природи. При цьому особливого значення він надавав ролі класичних і сучасних галузей математики, настійно необхідних при побудові математичних моделей для врахування і поєднання в цих моделях останніх досягнень механіки суцільних середовищ, нерівноважної термодинаміки, фізики й хімії конденсованих станів, електродинаміки та інших споріднених галузей.

З метою відродження математичних шкіл у м.Львові та Західному регіоні України створено Львівський філіал математичної фізики Інституту математики, а потім на його основі – Інститут прикладних проблем механіки і математики АН України, які стали базовими установами Академії наук із математики та механіки в регіоні. Ним було запрошено для роботи в Інституті ряд провідних учених у галузі математики.

Я.С.Підстригач розумів, що високі вимоги бурхливого науково-технічного прогресу вже не можна задовольнити результатами досліджень з механіки на основі класичного закону Гука, що фізико-механічний стан окремих механічних структур, конструкцій визначається не лише механічним навантаженням, але й широким комплексом зовнішніх дій і взаємозв’язаними внутрішніми процесами, зумовленими цими діями. Як вчений, який піднімався над інтелектуальним рівнем свого часу, він усвідомлював, що для глибшого пізнання прихованих закономірностей природи співробітникам наукових колективів, крім своєї вузької спеціальності, необхідно розуміти проблеми суміжних і навіть більш віддалених галузей знань, знати їх "мову". Це, безумовно, не означає, що науковець повинен бути професіоналом у кожній із цих галузей, але він повинен бути достатньо ерудованим, щоб зуміти виловити з цих галузей необхідні елементи для "перехресного запилення" і вибору оптимального, іноді – єдиного, шляху до відкриття, більш природного й повного розв’язання важливих проблем у своїй галузі.

Я.С.Підстригач часто стверджував, що найбільш глибокі, важливі, якісно нові результати можна отримати на стику наук. Дійсно, в умовах карколомного збільшення об’єму наших знань спеціалізація дослідників стає все більш вузькою – окремі професії все більш відокремлюються. Але виявилось, що чим більш спеціалізованою стає праця науковця, чим динамічніше відбуваються професійні поступи, тим владніше постає потреба у використанні знань із розділених раніше сфер вузькоспеціалізованої наукової діяльності, тим настійнішою постає необхідність в універсальній підготовці вченого, який для більшої творчої віддачі повинен орієнтуватися навіть у системі суспільного виробництва.

У другій половині нашого століття, в період наукового становлення Я. С. Підстригача, промисловість, техніка, технології почали виходити на якісно новий рівень. Виникла потреба в більш досконалих дослідженнях, точніших розрахунках елементів конструкцій, які працюють в агресивних середовищах, при підвищених рівнях температур, силових навантажень, в умовах потужних електромагнітних полів, з урахуванням поверхневих явищ, структури матеріалів та інших факторів, що суттєво впливають на експлуатаційні властивості конструкцій. Проведення таких теоретичних досліджень для визначення термодинамічного стану середовищ з урахуванням взаємозв’язку процесів різної природи вимагало побудови відповідних математичних моделей механіки деформівних твердих тіл. І вже в перших роботах у цьому напрямі Я.С.Підстригач запропонував методи побудови таких моделей і на їх основі провів дослідження взаємозв’язку деформації, теплопровідності, дифузії та інших немеханічних процесів. Базою для побудови моделей була термодинамічна система, стан якої однозначно визначається певним термодинамічним потенціалом у розширеному фазовому просторі параметрів стану: тензорів напружень і деформації, температури та ентропії, хімічних потенціалів і концентрацій дифундуючих частинок, електричних потенціалів вільних та зв’язаних зарядів і відповідних їм величин зарядів. Крім вибору параметрів стану, він термодинамічно обгрунтовано вводить систему фізико-механічних характеристик моделі, записує необхідні фізичні співвідношення і отримує замкнену систему взаємозв’язаних безтипних рівнянь для формулювання і розв’язування некласичних крайових задач про визначення фізико-механічного стану елементів конструкцій при комплексній зовнішній дії. Глибше вивчення внутрішньої будови твердих тіл, фізики явищ, зумовлених протіканням зв’язаних процесів, дозволило суттєво розвинути запропоновану модель, отримати принципово нові результати при введенні замість скалярних параметрів – хімічного потенціалу, концентрації речовини, густини – відповідних тензорних величин.

Якісно новим кроком було введення Я.С.Підстригачем крім функцій стану – кінетичних потенціалів, як характеристичних функцій термодинамічних сил для опису процесів. Як і певні параметри стану параметри процесу – термодинамічні сили й термодинамічні потоки – можуть мати тензорний характер. Для цього випадку він записує друге основне рівняння термодинаміки та узагальнює співвідношення Онзагера, отримує нелокальні реологічні співвідношення, частковим випадком яких при певних умовах є локальні співвідношення в’язкопружних середовищ, формулює нові некласичні крайові задачі та проводить дослідження прикладного характеру. Термодинамічний підхід дозволив побудувати математичну модель для опису взаємодії електромагнітного поля з матеріальними середовищами з урахуванням електронної структури й поширити такі дослідження на електропровідні тверді розчини.

Крім широкого комплексу започаткованих Я.С.Підстригачем досліджень впливу взаємозв’язку процесів різної природи на механічну поведінку деформівних твердих тіл, особливої уваги заслуговують також роботи, пов’язані з моделюванням поверхневих явищ і фізико-механічного обміну в системі тіл при реальному, як правило – неідеальному, контакті. Щоб врахувати той факт, що фізичні та механічні властивості приповерхневих шарів тіл можуть суттєво відрізнятись від таких властивостей у їх об’ємі, Я.С.Підстригачем було запропоновано моделювати ці перехідні зони проміжковими шарами і розглядати їх надалі як наділені властивостями перехідних зон тонкі оболонки, теорія яких достатньо розроблена, а потім враховувати вплив цих оболонок на термодинамічний стан системи середовищ, що контактують, в узагальнених безтипних граничних умовах. Такий підхід дозволяє описувати енергоємність проміжкових шарів, їх енергопроникність і фізичну провідність вздовж границі розділу. На відміну від класичних умов ідеального контакту сформульовані узагальнені граничні умови допускають можливість стрибка відповідних параметрів стану та їх нормальних похідних при переході через поверхню розділу. Ці ідеї і наукові розробки стали основою для широкого кола досліджень у механіці деформівних середовищ, надали реального змісту контактним задачам, механіці тіл із включеннями, фізичними тріщинами, розшаруваннями, іррегулярними поверхнями та покриттями. В цей же період наукова діяльність видатного вченого тісно пов’язана з розробкою теоретичних основ і методів узагальненої термомеханіки, термопружності тонких пластинок та оболонок, середовищ неоднорідної структури, гідроакустики та гідропружності неоднорідних середовищ, оптимізації режимів і схем термообробки елементів конструкцій, міцності механічних структур із залишковими напруженнями і з низкою інших наукових проблем.

З 1972 р. Я.С.Підстригач – член Президії АН України, голова Західного наукового центру АН України. Він був членом Національного комітету СРСР з теоретичної і прикладної механіки, членом бюро наукової ради з проблеми "Механіка деформівного твердого тіла" при Президії АН України. Велику науково-організаційну роботу Я.С. Підстригач проводив як голова секції наукової ради АН України з проблеми біосфери при Західному науковому центрі АН України, голова філіалу наукової ради АН України з проблеми "Кібернетика", член міжвідомчої наукової ради з проблем науково-технічного та соціально-економічного прогнозування при Президії АН України і Держплані України, голова наукової секції математики і механіки та колегії Львівського науково-виробничого приладобудівного комплексу. Він був членом редколегії низки наукових журналів, відповідальним редактором республіканського міжвідомчого збірника "Математичні методи і фізико-механічні поля".

Як видатний стратег академік Я.С.Підстригач розумів, що для вирішення актуальних проблем народного господарства потрібні висококваліфіковані кадри. Багато зусиль та енергії віддавав він удосконаленню у регіоні всіх ланок системи підготовки спеціалістів, наукових, науково-педагогічних працівників – середньої, вищої школи, науково-дослідних установ і підприємств. Плідну наукову та науково-організаційну роботу він успішно поєднував з педагогічною діяльністю. Понад 25 років викладав у Львівському університеті ім.Ів.Франка, завідував створеною в університеті за його ініціативою на базі Інституту прикладних проблем механіки і математики АН України кафедрою математичного моделювання. Серед учнів Ярослава Степановича Підстригача – понад 50 докторів і кандидатів наук.

Академік НАН України Я.С.Підстригач залишив нас у розквіті творчих сил, сповнений енергії, в постійному пошуку нових ідей, прогресивних форм співробітництва в галузі науки та техніки.

Наукова спадщина вченого – це невичерпне джерело сміливих ідей, основоположних досліджень, опублікованих у понад 300 роботах, зокрема – у 14 монографіях.