[kadetPirx]

"Najogólniejszy cel nauki o wytrzymałości streszcza się w odpowiedzi na pytanie: Jakie siły zewnętrzne wywołują w danem ciele stałem (względnie układzie ciał stałych) niebezpieczeństwo pęknięcia w oznaczonym stopniu?" Takimi słowy rozpoczął Maksymilian Tytus Huber swoją, z perspektywy czasu przełomową, pracę o tytule "Właściwa praca odkształcenia jako miara wytężenia materyału" wydaną w 1904 roku. Huber doszedł do przekonania, że "nietylko rozsunięcie drobin leżących na kierunku największego wydłużenia ma wpływ na niebezpieczeństwo pęknięcia, lecz także zmiana wzajemnej odległości drobin położonych na wszystkich kierunkach". Twierdzenie to poparł schematycznym, ale wprost wyjaśniającym zjawisko, rysunkiem - stało ono przeciw dotychczas stosowanej hipotezie Ponceleta i de Saint Venanta. W skrócie zapisał swoje rozumowanie słowami "Odkształcenie elementu ciała określa jego wytężenia". Bazując na powyższym jak i własnej intuicji, po krótkich, matematycznych wyprowadzeniach, Huber zauważa, że własności funkcji opisującej wytężenie są identyczne z własnościami właściwej pracy odkształcenia. Po tym pada hipoteza: "Wytężenie materyału mierzy się właściwą pracą odkształcenia". Dalej, w tekście znajdują się możliwe zastosowania hipotezy, porównania z wynikami innych, przedstawienie jej zgodności z doświadczeniem, wyjaśnienie pozornych sprzeczności, a także wątpliwości czy się sprawdzi, bo przecież nawet "najbardziej jednorodne ciała przyrody nie okazują jednolitości budowy ze względu na wytrzymałość". Mimo, że teraz wiemy, że bardziej trafna jest hipoteza wywodząca się od porównania wytężenia z pracą odkształcenia postaciowego (nie całkowitą pracą odkształcenia), to zupełnie nie umniejsza to pracy Hubera, ani jego rozważaniom. Zresztą sam autor na koniec zauważa, że "można z wielkiem prawdopodobieństwem uważać pracę odkształcenia postaciowego za miarę wytężenia materyału", a do tematu obiecuje wrócić. Niestety nie robi już tego w wydaniu papierowym, ale na wykładach prowadzonych w kolejnych latach prezentuje już poprawioną hipotezę, tę samą, którą dla wielu metali stosujemy dzisiaj.

Dla ciekawych nadmienię, że przy naprężeniach stycznych do kwadratu w hipotezie Hubera stoi liczba [3], natomiast w przytaczanej pracy było to [2(1 + mu)], gdzie [mu] odpowiada liczbie Poissona.

Powyższy tekst wrzucam jako zajawkę do dyskusji, ale i zainteresowania się tematem: historii wytrzymałości materiałów (niespodzianie fascynującej), hipotezy Hubera (by wreszcie samodzielnie odkryć kto był pierwszy: Huber, von Mises, Hencky, a może Maxwell lub Beltrami?) oraz by poznać bliżej życiorys pana Hubera, to jest świetnego inżyniera o odrobinę wizjonerskim i przekornym podejściu do wielu naukowych spraw.

Wzmiankowaną pracę można odszukać tutaj: Klik! Bardzo ją polecam jako przyjemną, ciekawą i świetnie napisaną lekturę - bardziej jest ona przekazaniem poglądów, doświadczeń, a nawet uczuć autora niż tylko suchym przedstawieniem tematu.

#nauka #wytrzymaloscmaterialow #mechanika #studia #fizyka #matematyka #inzyniera #mes #pkm #cad #studbaza