Phase Change in Mechanics

نظریه‌های پیش‌بینی‌کننده پدیده‌های مربوط به تغییر فاز با کاربردهای مهندسی در این جلد بررسی می‌شوند، به عنوان مثال. تغییر فاز جامد-مایع، آسیب حجم و سطح، و تغییر فاز شامل ناپیوستگی دما. بسیاری از پدیده‌های تغییر فاز دیگر مانند تغییر فاز جامد-جامد در آلیاژهای حافظه شکل و تغییر فاز بخار-مایع نیز مورد بررسی قرار گرفته‌اند. مدل سازی بر اساس مکانیک حرارتی پیوسته است. این شامل یک اصل تجدید شده از قدرت مجازی است که قدرت حرکات میکروسکوپی مسئول تغییر فاز را معرفی می کند. این بهبود معادله جدیدی از حرکت مرتبط با حرکات میکروسکوپی، فراتر از معادله کلاسیک حرکت برای حرکات ماکروسکوپی به دست می‌دهد. تئوری جدید به طور معقولی مدل‌سازی تغییر فاز را بهبود می‌بخشد. به عنوان مثال، هنگامی که باران گرم روی خاک یخ زده می بارد، پدیده خطرناک یخ سیاه را می توان به طور جامع پیش بینی کرد. علاوه بر این، معادلات جدید، تکامل ابرها را که خود مخلوطی از هوا، آب مایع و بخار هستند، پیش‌بینی می‌کنند.

Predictive theories of phenomena involving phase change with applications in engineering are investigated in this volume, e.g. solid-liquid phase change, volume and surface damage, and phase change involving temperature discontinuities. Many other phase change phenomena such as solid-solid phase change in shape memory alloys and vapor-liquid phase change are also explored. Modeling is based on continuum thermo-mechanics. This involves a renewed principle of virtual power introducing the power of the microscopic motions responsible for phase change. This improvement yields a new equation of motion related to microscopic motions, beyond the classical equation of motion for macroscopic motions. The new theory sensibly improves the phase change modeling. For example, when warm rain falls on frozen soil, the dangerous black ice phenomenon can be comprehensively predicted. In addition, novel equations predict the evolution of clouds, which are themselves a mixture of air, liquid water and vapor.