Termo-higro-mechanika és bistabilitás
A gépészetben alkalmazott modern anyagok jelentős része, többek közt a polimerek, a fa és a beton is, hő- és nedvességérzékeny. A hőmérséklet-, nedvesség- és feszültségmezők páronként függenek egymástól, így együtt egy hármas kapcsolt mezőt alkotnak. [1] Így például a nedvességkoncentráció és a hőmérséklet változtatásával szabályozni lehet egy szerkezetben ébredő belső feszültségeket, ezáltal az alakváltozást is. Az e három jellemző együttes vizsgálatával foglalkozó tudományág a termo-higro-mechanika (THM). [2]
A műszaki gyakorlatban a hő és a nedvesség okozta feszültségeket általában csökkenteni szándékoznak, ám számos alkalmazásban ugyanezt a hatást előnyünkre fordíthatjuk. Ilyenek például a bistabil szerkezetek.
A bistabil szerkezeteknek, mint például egy villanykapcsoló, két mechanikailag stabil állapota van, amelyeket elválaszt egymástól egy instabil állapot. A stabil állapotok közti váltáshoz egy megfelelő nagyságú feszültséget kell elérnünk a szerkezetben. Ezt az átváltási feszültséget lehet a kapcsolt THM mezővel befolyásolni, így akár a stabil állapotok közötti váltást előidézni.
A dolgozatban a kapcsolt THM mezők egymásra, illetve a bistabil polimer szerkezetekre gyakorolt hatását vizsgáljuk.
[1] A. Szekeres, Cross-Coupled Heat and Moisture Transport: Part 1—Theory, Journal of Thermal Stresses, 2012 (1-3)
[2] A. Szekeres, THERMO-HYGRO-ELASTICITY (THE), Encyclopedia of Thermal Stresses (ETS)
