3784498420

2.1.1 Model oparty na prawie Hookea i badaniach eksploatacyjnych

Jeszcze do niedawna jednym z podstawowych kryteriów inżynieryjnego projektowania elementów z określonego materiału było kryterium związane przede wszystkim ze sprężystością i wytrzymałością ciała stałego w funkcji takich wielkości jak: siła (naprężenie), odkształcenie, sztywność (związana z siłą oddziaływania w wiązaniu atomowym).

UT TENSIO SIC WS F -~k X

Thomas Young (1773-1829)

"...a man alike eminent in almost mery department ofhuman learning."

( Tliomai Young's epitapk in Westmtnsłer Abbey }

W założeniach obliczeniowych zakładano model ciągły materiału. Pozwalało to na skorelowanie stałych sprężystości w zależności od stanu naprężenia materiału. We wszystkich zależnościach obliczeniowych występowały różne typy stałych materiałowych sprężystości materiału (począwszy od moduły Younga, modułu Kirchoffa czy np. stałej Poissona) wzajemnie ze sobą skorelowanych. Wielkie zasługi w opracowaniu korelacji między naprężeniem i odkształceniem należy przypisać Robertowi Hooke (1635-1708). Był on jednym z największych uczonych XVII wieku, niektórzy porównują go z Leonardo da Vinci, ze względu na skalę odkryć, jakich dokonał w zakresie fizyki, astronomii, architektury, biologii i medycyny. Odkrycia jego były jednak zaćmione przez Izaaka Newtona, który był jego wielkim rywalem.

Dla specjalistów w dziedzinie nauki o materiałach prawo to znane jest jako prawo Hookea w nieco odmiennym stwierdzeniu, a mianowicie:

Naprężenie jest proporcjonalne do odkształcenia i jest niezależne od czasu.

Prawo to odnosi się tylko w sposób ogólny do materiałów sprężystych i to w zakresie małych odkształceń. W pierwotnej wersji zasada Hookea („ut tensio his vis”) odnosiła się do próbki

76