Vol.2, No 7/2, 1997 pp. 471 - 489
UDC: 532.12: .001.4: 371.380: 612.084: 612.085
COMMENTS ON DICHOTOMY IN ENGINEERING MECHANICS
Jerzy Pindera
Department of Civil Engineering, University of Waterloo
Waterloo, Ontario, Canada N2L 3G1
Abstract. The increasing demands of modern societies regarding technology,
and the explosion of knowledge in all fields during the last several decades,
are enforcing a more rigorous approach to development of engineering theories,
experiments, design procedures and technological procedures. Of particular
importance are new societal and economic criteria for optimization of machines
and structures, which encompass the notion of a total cost to the society,
which represents not only the traditional cost of manufacturing and servicing
the product, but also health issues, use of natural resources, interaction
with environment, and disposal of used materials and products. Demands
of such a framework exposed strong dichotomy existing in engineering mechanics
between the traditional phenomenological approach in development of formulas
used in general engineering practice, and the physical approach common
in natural sciences and accepted in more demanding aerospace and defence
industries. That dichotomy, already reflected in majority of the textbooks
on engineering mechanics, is not necessary and results in costly structural
failures. Paper outlines patterns of new, physical trends in applied mechanics,
and presents typical examples of unnecessary simplifications in mathematical
modeling of materials responses, structural behaviour, and experimental
procedures.
KOMENTARI NA PODELU U INŽENJERSKOJ MEHANICI
Rastući zahtevi modernih zajednica s obzirom na tehnologiju i eksplozija
znanja u svim poljima u toku poslednjih nekoliko dekada, prisiljavaju na
rigorozniji pristup razvoju inženjerskih teorija, eksperimentima, postupcima
konstruisanja i tehnološkim postupcima. Od posebnog su značaja novi društveni
i ekonomski kriterijumi za optimizaciju mašina i struktura, koji uključuju
pojam ukupnog troška za društvo, koji pretstavlja ne samo tradicionalne
troškove proizvodnje i održavanja proizvoda, već takođe pitanja zdravlja,
korišćenja prirodnog bogatstva, interakciju sa prirodnom sredinom i odlaganje
iskorišćenih materijala i proizvoda. Zahtevi u ovim okvirima su izloženi
snažnoj podeli koja postoji u inženjerskoj mehanici između tradicionalnog
fenomenološkog pristupa u razvoju formula korišćenih u opštoj inženjerskoj
praksi i fizičkog pristupa uobičajenog u prirodnim naukama i prihvaćenog
u zahtevnijim vazduhoplovno-svemirskoj i vojnoj industriji. Ta dikotomija,
već izražena u većini knjiga inženjerske mehanike, nije neophodna i ima
za posledicu skupe strukturne neuspehe. Ovaj rad ocrtava obrasce novog
fizičkog trenda u primenjenoj mehanici i prikazuje tipične primere nepotrebnih
pojednostavljenja u matematičkom modeliranju ponašanja materijala, strukturnog
ponašanja i eksperimentalnih postupaka.
