Zmęczenie, pękanie, przewidywanie uszkodzeń i monitorowanie stanu konstrukcji oparte na entropii

Oryginalny tytuł:

Entropy Based Fatigue, Fracture, Failure Prediction and Structural Health Monitoring

Zawartość książki:

Tradycyjnie mechanika zmęczenia, pękania i uszkodzeń opiera się na empirycznych modelach dopasowania krzywych opartych na danych eksperymentalnych. Jednakże, gdy entropia jest używana jako metryka degradacji materiału, proces modelowania staje się oparty na fizyce, a nie na modelowaniu empirycznym.

Ponieważ generowanie entropii w materiale można obliczyć na podstawie podstawowego równania materiału. Niniejszy zbiór manuskryptów dotyczy wykorzystania entropii w badaniach zmęczenia, pękania, przewidywania uszkodzeń i monitorowania stanu konstrukcji. Artykuł teoretyczny w tym zbiorze przedstawia matematyczne i fizyczne ramy teorii ujednoliconej mechaniki, która ujednolica uniwersalne prawa ruchu Newtona i prawa termodynamiki na poziomie ab-initio.

Mechanika zunifikowana wprowadza dodatkową oś zwaną osią indeksu stanu termodynamicznego, która jest liniowo niezależna od przestrzeni newtonowskiej x, y, z i czasu. W rezultacie pochodna przemieszczenia względem entropii nie jest zerowa w teorii mechaniki zunifikowanej, tak jak w mechanice newtonowskiej.

Dowolny materiał jest traktowany jako układ termodynamiczny i wyprowadzane jest równanie fundamentalne materiału. Równanie fundamentalne definiuje szybkość generowania entropii w układzie.

Prace eksperymentalne zawarte w zbiorze dowodzą zasadności stosowania entropii jako stabilnej metryki zmęczenia, pękania, przewidywania uszkodzeń i monitorowania stanu konstrukcji.