Fatiga, fractura, predicción de fallos y control de la salud estructural basados en la entropía

Título original:

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

Contenido del libro:

Tradicionalmente, las predicciones de fatiga, fractura y mecánica de daños se basan en modelos empíricos de ajuste de curvas basados en datos experimentales. Sin embargo, cuando se utiliza la entropía como métrica de la degradación del material, el proceso de modelización pasa a basarse en la física en lugar de en modelos empíricos.

Porque la generación de entropía en un material puede calcularse a partir de la ecuación fundamental del material. Esta colección de manuscritos trata sobre el uso de la entropía para la "Fatiga, Fractura, Predicción de Fallos y Monitorización de la Salud Estructural". El artículo teórico de la colección proporciona el marco matemático y físico que subyace a la teoría de la mecánica unificada, que unifica las leyes universales del movimiento de Newton y las leyes de la termodinámica a nivel ab-initio.

La mecánica unificada introduce un eje adicional denominado eje del índice de estado termodinámico que es linealmente independiente del espacio newtoniano x, y, z y del tiempo. Como resultado, la derivada del desplazamiento con respecto a la entropía no es cero, en la teoría de la mecánica unificada, como en la mecánica newtoniana.

Cualquier material se trata como un sistema termodinámico y se deduce la ecuación fundamental del material. La ecuación fundamental define la tasa de generación de entropía en el sistema.

Los artículos experimentales de la colección demuestran la validez del uso de la entropía como métrica estable para la fatiga, la fractura, la predicción de fallos y la monitorización de la salud estructural.