Zagadnienia termosprężystości

Zagadnienia termosprężystości - Witold Nowacki

Mechanika ciała stałego odkształcalnego XIX wieku, to głównie teoria sprężystości, traktowana jako dział fizyki matematycznej. Równolegle z teorią sprężystości rozwijały się jej zastosowania techniczne w ramach tzw. nauki o wytrzymałości materiałów, teorii płyt i powłok oraz mechaniki konstrukcji. W okresie powojennym zaczęły się rozwijać nowe działy mechaniki ciała odkształcalnego, mianowicie teoria plastyczności, lepkosprężystość i reologia. Jednocześnie nastąpił renesans klasycznej teorii sprężystości. Z powodzeniem rozwijano jej wariant nieliniowy. W liniowej teorii sprężystości na plan pierwszy wysunęły się zagadnienia szczelin, znaczną rolę odgrywające w fizyce pękania materiału. Jednocześnie obserwujemy burzliwy rozwój teorii pól sprzężonych ciał sprężystych. Pod tym mianem rozumiemy wiązanie co najmniej dwu działów fizyki fenomenologicznej, dotąd oddzielnie rozwijanych. Typowym przykładem takiego wiązania pól jest termosprężystość. Wiążemy tu klasyczną teorię sprężystości i teorię przewodnictwa ciepła w ciałach stałych w jedną, syntetyczną dziedzinę. Badamy wpływ zmiany temperatury na odkształcenie ciała, jak i wpływ odkształcenia na zmianę temperatury. Impuls do badania pól sprzężonych przyszedł od techniki; w związku z rozwojem konstrukcji lotniczych i maszynowych, a przede wszystkim z rozwojem inżynierii chemicznej (zwłaszcza jądrowej). Coraz częściej elementy konstrukcyjne narażone są na podwyższone temperatury, wyższe ciśnienie; pracują w warunkach radiacji, dyfuzji oraz w silnym polu magnetycznym. W niniejszym referacie ograniczymy się do przedstawienia jednego tylko pola sprzężonego – termosprężystości. W tej bowiem dziedzinie mechanika polska ma szczególne osiągnięcia.