Fatica, frattura, previsione dei guasti e monitoraggio della salute strutturale basati sull'entropia

Titolo originale:

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

Contenuto del libro:

Tradizionalmente le previsioni della meccanica della fatica, della frattura e del danno si basano su modelli empirici di adattamento delle curve basati su dati sperimentali. Tuttavia, quando si utilizza l'entropia come metrica per il degrado del materiale, il processo di modellazione diventa basato sulla fisica piuttosto che sulla modellazione empirica.

Infatti, la generazione di entropia in un materiale può essere calcolata dall'equazione fondamentale del materiale. Questa raccolta di manoscritti riguarda l'uso dell'entropia per la "Fatica, la frattura, la previsione dei guasti e il monitoraggio della salute strutturale". I documenti teorici della raccolta forniscono il quadro matematico e fisico alla base della teoria della meccanica unificata, che unifica le leggi universali del moto di Newton e le leggi della termodinamica a livello ab-initio.

La Meccanica Unificata introduce un asse aggiuntivo, chiamato asse dell'indice di stato termodinamico, che è linearmente indipendente dallo spazio newtoniano x, y, z e dal tempo. Di conseguenza, la derivata dello spostamento rispetto all'entropia non è zero nella teoria della meccanica unificata, come nella meccanica newtoniana.

Qualsiasi materiale viene trattato come un sistema termodinamico e se ne ricava l'equazione fondamentale. L'equazione fondamentale definisce il tasso di generazione di entropia nel sistema.

I documenti sperimentali della raccolta dimostrano la validità dell'uso dell'entropia come metrica stabile per la fatica, la frattura, la previsione dei guasti e il monitoraggio della salute strutturale.