
Entropy Based Fatigue, Fracture, Failure Prediction and Structural Health Monitoring
Traditionell beruhen Vorhersagen zu Ermüdung, Bruch und Schädigung auf empirischen Kurvenanpassungsmodellen, die auf experimentellen Daten basieren. Wenn jedoch die Entropie als Maßstab für die Materialdegradation verwendet wird, basiert der Modellierungsprozess eher auf der Physik als auf empirischer Modellierung.
Denn die Entropieerzeugung in einem Material kann anhand der Grundgleichung des Materials berechnet werden. In dieser Sammlung von Manuskripten geht es um die Verwendung der Entropie für "Ermüdung, Bruch, Versagensvorhersage und strukturelle Gesundheitsüberwachung". Das theoretische Papier in der Sammlung liefert den mathematischen und physikalischen Rahmen hinter der Theorie der Unified Mechanics, die die universellen Bewegungsgesetze von Newton und die Gesetze der Thermodynamik auf ab-initio-Ebene vereint.
Die Unified Mechanics führt eine zusätzliche Achse ein, die Achse des thermodynamischen Zustandsindex, die linear unabhängig vom Newtonschen Raum x, y, z und der Zeit ist. Infolgedessen ist die Ableitung der Verschiebung nach der Entropie in der Theorie der Unified Mechanics nicht gleich Null wie in der Newtonschen Mechanik.
Jedes Material wird als thermodynamisches System behandelt und die Grundgleichung des Materials wird abgeleitet. Die Fundamentalgleichung definiert die Entropieerzeugungsrate in dem System.
Experimentelle Arbeiten in der Sammlung beweisen die Gültigkeit der Verwendung von Entropie als stabiles Maß für Ermüdung, Bruch, Versagensvorhersage und Überwachung der strukturellen Gesundheit.