Post on 09-Jan-2020
transcript
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 75
ENERGONICA, O CREAŢIE ŞTIINŢIFICĂ
FUNDAMENTALĂ, ROMÂNEASCĂ
Simona-Eugenia MANEA1, Vali-Ifigenia NICOLOF
2, Angela CHELU
3
1Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Fizică şi Inginerie Nucleară
„Horia Hulubei”, Măgurele, 2Colegiul Tehnic „Carol I”, Bucureşti,
3Universitatea Politehnica din Bucureşti, Facultatea Inginerie Mecanică şi Mecatronică,
Departamentul Echipamente pentru Procese Industriale
REZUMAT. Energonica, cu înţelesul de energie în acţiune este un nou capitol al ştiinţei, creat de Prof. univ.
Valeriu V. Jinescu, odată cu publicarea cărţii „Energonica – noi principii şi legi ale naturii” . Energonica este
„zona comună” a tuturor capitolelor ştiinţei în care se operează (sau se va putea opera) cu conceptul de
energie. Pornind de la evaluarea cauzală a interacţiunilor, în Energonică au fost introduse conceptele de:
energie de acţiune, energie efect şi de sarcină sau solicitare purtătoare a unei anumite cantităţi de energie. In
lucrarea de faţă sunt prezentate cele 4 principii care apartin Energonicii: principiul ireversibilităţii; principiul
accesibilităţii energiei; principiul energiei critice; principiul reluctanţei, cărora li se adaugă două principii
importate din alte capitole ale ştiinţei (principiul conservării energiei şi principiul minimei acţiuni ). Este
descrisă utilitatea fiecărui principiu şi aplicaţiile sale practice. In cazul principiului energiei critice, sunt
prezentate conceptele introduse de acest principiu (participaţia energiei specifice, P(t), în raport cu starea
critică; participaţia critică a energiei specifice, Pcr(t)) şi aplicaţiile practice ale acestuia ca de exemplu: cazul
unui înveliş cilindric solicitat static simultan la presiunea interioară, pi, forţă axială, F şi momentul încovoietor,
Mî; cazul unei structuri mecanice solicitată variabil (oboseală) cu câteva blocuri de tensiuni normale, ciclice;
cazul solicitării mediului simultan/succesiv cu mai mulţi poluanţi chimici; cazul solicitării mediului cu poluanţi
chimici şi radioactivi; poluarea simultană cu substanţe chimice, flux de radiaţii şi câmp magnetic; solicitarea
organimelor vii cu poluanţi, radiaţii şi stres şi altele. Suprapunerea şi/sau cumularea solicitărilor cu mai multe
sarcini a unor structuri cu comportare neliniară este posibilă cu utilizarea principiului energiei critice.
Energonica conţine patru legi proprii, descoperite şi enunţate de V.V. Jinescu, şi anume: legea stărilor critice;
legea echivalenţei proceselor şi fenomenelor; legea coexistenţei şi complementarităţii ordinii şi dezordinii;
legea regimurilor tranzitorii. In lucrare sunt prezentate şi descrise toate cele 4 legi ale Energonicii. Energonica
permite tratarea unitară a multor fenomene şi procese diferite, deoarece se bazează pe un concept general,
concept etalon, energia, care poate reprezenta baza unificării multor capitolelor în care este împărţită ştiinţa
contemporană.
Cuvinte cheie: energia; energonica; principiul energiei critice; participaţia energiei specifice; participaţia critică
a energiei specifice, deteriorarea.
ABSTRACT. Energonics, with the meaning of energy in action is a new chapter of science, created by Prof.
Valeriu V. Jinescu, once with the publishing of the book „Energonica – noi principii şi legi ale naturii”
(Energonics - new principles and laws of nature). Energonics is “common area” of all the chapters of science in
which they operate (or will be able to operate) with the concept of energy. Starting from the causal evaluation
of interactions, Energonics has introduced the concepts of energy action, energy and load effect or load
carrying a certain amount of energy. In this paper are presented the four principles belonging to Energonics:
the principle of irreversibility; the principle of energy accessibility; the principle of critical energy; the principle
of reluctance, to which are added two principles imported from other chapters of science (the principle of
energy conservation and the principle of minimum action). It describes the usefulness of each principle and its
practical applications. In case of the principle of critical energy are presented the concepts introduced by this
principle (specific energy participation P(t), in relation to the critical state; critical participation of specific
energy Pcr(t)) and its practical applications: the case of a cylindrical shell loaded by internal pressure pi, axial
force F, and bending moment Mb ; the case of a mechanical structure variably (fatigue) loaded with some
blocks of normal stresses; the case of the environment loaded simultaneously/successive with several
chemical pollutants; the case of the environment loaded with chemical and radioactive pollutants;
simultaneous pollution with chemical substances, radiation flux and magnetic field; living organisms loaded
by pollutants, radiation and stress and other cases. Superposition and/or cumulation loads of structures with
non-linear behavior is possible with the use of the principle of critical energy. Energonics contains four own
laws, discovered and enunciated by V.V. Jinescu, namely: the law of critical states; the law of equivalence of
processes and phenomena; the law of coexistence and complementarity of order and disorder; the law of the
transient regimes. All four laws of Energonics are presented and described in the paper. Energonics allows the
unitary treatment of different phenomena and processes, because it is based on a general concept, standard
INGINERIA ÎN SLUJBA DEZVOLTĂRII ROMÂNIEI
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 76
concept, energy, which can be the basis for the unification of many chapters in which contemporary science is
divided.
Keywords: energy; energonics; the principle of critical energy; the specific energy participation; the critical
specific energy participation, deterioration.
1. INTRODUCERE
De ce ne-am hotărât să scriem despre contribuţia
fundamentală în ştiinţă a unui român? Autoarele au utilizat Principiul Energiei Critice din Energonică, în
elaborarea tezelor de doctorat [1-3], fapt care poate fi un element suplimentar care să justifice lucrarea
de față. Pe de altă parte, vrem să evităm să se întâmple
ceea ce a scris cu multe decenii în urmă Prof.univ.dr. Iacob Iacobovici (1879-1859), întemeietorul şcolii
de chirurgie din Transilvania şi anume: „Multe din creaţiunile spiritului românesc,
după ce şi-au pierdut originea, ne revin sub nume
străine, drept descoperiri mari şi recente.” De altfel Energonica, cu înţelesul de energie în
acţiune este un nou capitol al ştiinţei, creat de Prof.
univ. Valeriu V. Jinescu, odată cu publicarea cărţii „Energonica – noi principii şi legi ale naturii” – în
anul 1997 [4].
Despre Energonică au fost scrise următoarele: - Prof. univ. emerit dr. ing. Stoian Petrescu: Deşi
Termodinamica este cea mai generală Ştiinţă,
anumite metode sau/şi ramuri ale acesteia nu au
reuşit, şi probabil nu vor reuşi să rezolve
problemele ridicate, studiate, aprofundate în
Energonică (Prefaţă la cartea „Energia, Energonica şi Termodinamica”, 2016) [5].
- În volumul al doilea al cărţii „Eseuri în amfi-teatre” [6], Prof. univ. Mircea-Mihail Popovici a
elogiat Energonica, căreia i-a dedicat capitolul 21, în care arată că, „abordarea subiectului (al Energo-
nicii) este imperios necesară nu numai pentru
studenţii facultăţilor tehnice, ci şi pentru revoluţia
gândirii.” Energonica conţine idei şi rezolvări noi. Dar
ideile trăiesc atâta timp cât oamenii nu le lasă să
moară.
2. ENERGONICA
Energonica, are implicaţii în majoritatea capito-lelor ştiinţei.
Energonica este „zona comună” a tuturor capitolelor ştiinţei în care se operează (sau se va
putea opera) cu conceptul de energie. Pornind de la evaluarea cauzală a interacţiunilor,
în Energonică au fost introduse conceptele de: energie de acţiune, energie efect şi de sarcină sau
solicitare purtătoare a unei anumite cantităţi de energie.
În legătură cu Energonica autorul acesteia a
publicat următoarele cărţi: Energonica [4], Principiile
şi legile Energonicii [7], Principiul energiei critice şi
aplicaţiile sale [8], Application in Mechanical
Engineerig of the Principle of Critical Energy [9],
Energia, Energonica şi Termodinamica [5]. Durata de
viată a structurilor mecanice şi a organismelor vii
[10]. Unele probleme specifice Energonicii sunt
prezentate în cărţile [11;12]. De asemenea, a publicat
numeroase lucrări stiinţifice, intre care lucrările [13-
38].
ENERGONICA, O CREAŢIE ŞTIINŢIFICĂ FUNDAMENTALĂ, ROMÂNEASCĂ
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 77
2.1. Principiile energonicii
Din analiza tuturor interacţiunilor posibile (nu
numai a celor termodinamice) pe baza conceptului
de energie V.V. Jinescu a descoperit şi enunţat patru noi principii ale naturii (II-IV), şi a adoptat două
principii (I şi VI). Ele formează setul de şase principii ale Energonicii:
I – Principiul conservării energiei, în formulare cauzală;
II – Principiul ireversibilităţii;
III – Principiul accesibilităţii energiei;
IV – Principiul energiei critice;
V – Principiul reluctanţei;
VI – Principiul minimei acţiuni. Principiile II-V sunt principii introduse de Energo-
nică. Principiul I a fost „importat” din Termodinamică şi reformulat în Energonică, iar principiul al VI-lea este
„importat” din Fizică şi din Mecanică. Principiile II, III, IV şi V au fost aplicate la
rezolvarea a numeroase probleme pentru care nu au
fost găsite soluţii pe baza capitolelor existente ale ştiinţei.
De exemplu, suprapunerea sau cumularea
efectelor mai multor solicitări asupra unui corp
material care se comportă neliniar este posibilă, în
prezent, numai prin utilizarea principiului energiei
critice (principiul al patrulea al Energonicii).
Principiul energiei critice operează cu mărimi
adimensionale dependente de solicitare şi de com-
portarea materiei, ceea ce a făcut posibilă, de exemplu,
introducerea în calcule a deteriorării materiei, a
influenţei tensiunilor remanente, în cazul structurilor
tehnice, sau a influenţei deficitului de nutrienţi sau de
oligoelemente etc. în cazul organismelor vii.
2.2. Legile energonicii
O lege fizică exprimă legătura dintre mărimile
fizice care caracterizează un proces sau un fenomen
oarecare. Altfel spus, o lege în ştiinţă exprimă
legătura dintre cauză şi efect.
Energonica, în prezent, conţine patru legi proprii,
descoperite şi enunţate de V.V. Jinescu, şi anume:
– legea stărilor critice; – legea echivalenţei proceselor şi fenomenelor;
– legea coexistenţei şi complementarităţii ordinii şi dezordinii;
– legea regimurilor tranzitorii.
3. APLICAŢII PRACTICE
Vom prezenta câteva probleme practice, rezolvate sau rezolvabile pe baza principiilor şi
legilor Energonicii [4-11].
3.1. Principiul ireversibilităţii
Introduce conceptul de grad de ireversibilitate
a
ir
irE
Q , (1)
în care aE este cantitatea de energie de acţiune în
procesul sau fenomenul analizat, iar irQ – cantitatea
de energie transformată în căldură.
În general 1;0ir . În procesele ideale, rever-
sibile, 0ir , iar în cele total ireversibile 1ir .
Randamentul unui proces, p , şi gradul de
ireversibilitate sunt complementare [5;8],
1 irp . (2)
Relaţia (2) este valabilă pentru procesele în care
energia disipată sub formă de căldură este o pierdere
pentru procesul respectiv.
În procesele pentru care căldura rezultată este
utilă procesului, în locul relaţiei (2) se recurge la
relaţia [5;8],
1ξη pp , (3)
unde app EQξ este căldura (Qp) raportată,
pierdută în mediul înconjurător.
3.2. Principiul accesibilităţii energiei
Permite calculul corect al randamentelor pro-
ceselor fizice, fizico-chimice, mecanice etc. ţinând
seama de limitarea introdusă de cantitatea de energie
accesibilă, Eac. La un moment dat, aceasta depinde
de condiţiile (parametrii) mediului înconjurător.
Se pune în evidenţă influenţa asupra randamen-
tului procesului a cantităţii de energie neaccesibilă
din condiţii tehnice, teh
nacE . S-a definit gradul de
neutilizare sau neaccesibilitate a energiei de acţiune
din condiţiile tehnice [5],
max,
ηac
teh
nacteh
nacE
E , (4)
în care max,acE este cantitatea de energie de acţiune
maximum accesibilă pentru procesul sau fenomenul
analizat.
În Figura 1 este înscrisă corelaţia dintre diversele
energii accesibile şi neaccesibile, în cuprinsul unei
anumite valori a energiei absolute, Eabs. Energia
neaccesibilă datorită condiţiilor naturale, impuse de
mediu, s-a notat nat
nacE
Randamentul total al unui proces oarecare în
raport cu energia maximum accesibilă, este [5;8],
tp,η ir
teh
nac ξ1ξ1 . (5)
INGINERIA ÎN SLUJBA DEZVOLTĂRII ROMÂNIEI
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 78
Fig. 1. Corelaţia dintre diversele energii accesibile şi neaccesibile,
pe o semiaxă a energiei.
O dată cu perfecţionarea mijloacelor tehnice, este
posibilă micşorarea cantităţii de energie neaccesibilă
tehnic, teh
nacE , şi, în consecinţă, mărirea randa-
mentului. De asemenea, prin micşorarea energiei
disipată ireversibil sub formă de căldură, Qir, se
măreşte randamentul total.
3.3. Principiul energiei critice (PEC)
Introduce următoarele concepte [4;5;7]:
– participaţia energiei specifice, sE , în raport cu
starea critică, o mărime adimensională definită prin
relaţia:
E
jcrs
s
E
EP δ
,
, (6)
unde Es este energia specifică, măsurată în J/m3 sau
J/m2, sau J/m sau J/kg (după caz); crsE , – valoarea
critică a lui sE în procesul respectiv (de exemplu
rupere, deformare excesivă, atingerea limitei de
curgere, temperatură critică etc.); 1δ E dacă sE
acţionează în sensul desfăşurării procesului sau
fenomenului analizat şi 1δ E în caz contrar;
– participaţia critică a energiei specifice, Pcr, o
mărime adimensională şi, în general, subunitară.
Acest principiu permite introducerea în calcule a:
– comportării materiei, de exemplu printr-o
relaţie de forma
kXCY , (7)
în care Y este sarcina sau suportul energetic al
acţiunii exterioare (cauza), iar X este efectul obţinut;
C şi k – constante de material;
– deteriorarea materiei pe baza conceptului
adimensional notat tD – deteriorarea la momen-
tul t;
– influenţa participaţiei tensiunilor reziduale, Pres;
– influenţa tensiunii medii, mσ , în cazul soli-
citării variabile ş.a.
Din relaţiile (6) şi (7) s-a obţinut relaţia generală a participaţiei totale a energiei specifice în raport cu starea critică, la un moment dat, t [4],
iE
ii cri
iT
Y
YtP ,
1α
,
δ
, (8)
unde iE ,δ are semnificaţia lui Eδ , iar k1α .
Pentru participaţia critică s-a obţinut relaţia [11],
rezT
cr
mcr PtDtP
1
σ
σ1
, (9)
în care crσ este tensiunea critică (limita de curgere
sau rezistenţa la rupere), i
iT tDtD - deterio-
rarea totală şi rezcrrezrezP δσσ2 este partici-
paţia tensiunilor reziduale, rezσ , iar 1δ rez dacă
rezσ acţionează în sensul desfăşurării procesului sau
fenomenului analizat şi 1δ rez , în caz contrar.
Pentru structurile tehnice, deteriorarea totală se obţine ca sumă a deteriorărilor parţiale,
;
,
T cs
c
D t D a c D n D t
D t D ntr D H D t
în care nD este deteriorarea produsă de solicitarea
variabilă cu un număr n de cicluri; caD ; –
deteriorarea cauzată de o fisură cu adâncimea a şi
lungimea 2c; cstD – deteriorarea cauzată de
coroziunea uniformă pe o durată tcs, iar ctD –
deteriorarea produsă de durata tc a solicitării în condiţii de fluaj;
ntrD – deteriorarea produsă de acţiunea
neutronilor; HD – deteriorarea cauzată de
acumularea în metal a hidrogenului atomic; tD –
deteriorarea cauzată de îmbătrânirea materialului. Dacă:
crT PP – solicitarea este subcritică; (10)
crT PP – solicitarea este critică sau supracritică.
ENERGONICA, O CREAŢIE ŞTIINŢIFICĂ FUNDAMENTALĂ, ROMÂNEASCĂ
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 79
Cu acest principiu au fost rezolvate numeroase probleme de suprapunere şi/sau cumulare a solici-tărilor de aceeaşi natură sau de natură diferită. PEC permite calculul duratei de viaţă a unei structuri solicitate [10].
Câteva exemple:
a. Un înveliş cilindric solicitat static simultan la presiunea interioară, pi, forţă axială, F şi momentul încovoietor, Mî.
Fig. 2. Înveliş cilindric solicitat static simultan la presiunea interioară, pi, forţă axială, F şi momentul
încovoietor, Mî.
Starea critică se atinge atunci când [7;9;20],
tPM
M
F
F
p
pcr
crî
îF
crcr
1α
,
1α1α
δσ
σ,(11)
unde crîcrcr MF , şi ,σ sunt valorile critice ale
mărimilor de la numărător. Proiectantul poate defini
starea critică: – rezistenţa de rupere rcr p σσ etc.
şi k1α ; – limita de curgere ccr p σσ etc.,
1k şi 1α ; – rezistenţa admisibilă adσ etc. şi
1α k .
b. O structură mecanică solicitată variabil (oboseală) cu câteva blocuri de tensiuni normale, ciclice (Fig. 3).
Fig. 3. Solicitare cu blocuri succesive de tensiuni normale ciclice.
Se definesc:
minmax σσ0,5σ a – amplitudinea solicitării;
minmax σσ0.5σ m – tensiunea medie,
ni – numărul de cicluri de solicitare din blocul i; Na,i – numărul ciclurilor de solicitare cu
amplitudinea ia,σ până la rupere.
Starea critică (ruperea) se atinge atunci când este
satisfăcută relaţia [9; 22],
TD
i ia
a CN
,
1α
1-σ
σ
, (12)
în care ai N1,-σ este rezistenţa la oboseală
alternant simetrică 1σσ maxmin la Na cicluri de
solicitare;
tPtDC rezT
fr
mTD
mσ
2
, δσ
σ1 ,
unde raportul frm σσ se referă la ultimul
(final) bloc de solicitare ciclică; 1δσ m
, dacă
0σ m şi 1δσ m
, dacă 0σ m .
Se consideră pentru exemplificare solicitarea
variabilă simultană de încovoiere şi de torsiune (Fig. 4) a unei epruvete cu comportare liniar-elastică
şi anume solicitare ciclică alternant simetrică
( 0σ mm ).
Fig. 4. Solicitare variabilă ciclică simultană, cu tensiunea de încovoiere (σî) şi de torsiune (τt).
In figură i şi
t .
Conform principiului energiei critice, pentru epruvetele fără deteriorări (DT(t)=0), în cazul lipsei
tensiunilor reziduale (Prez=0), se obţine [9;28],
0σ
σ2
1
2
1-
acr
a P
, (13)
INGINERIA ÎN SLUJBA DEZVOLTĂRII ROMÂNIEI
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 80
deoarece tensiunile medii sunt nule (σm=τm=0), şi
unde σ-1; τ-1 este limita la oboseală la încovoiere şi, respectiv, la torsiune, iar Pcr(0) este participaţia
critică la momentu t=0 şi anume 𝑃𝑐𝑟(0) ∈
[𝑃𝑐𝑟,𝑚𝑖𝑛(0)
; 𝑃𝑐𝑟,𝑚𝑎𝑥(0)
] cu 𝑃𝑐𝑟,𝑚𝑎𝑥(0)
≤ 1.
Relaţia (13) descrie situaţia reală, şi anume,
justifică distribuţia statistică a datelor experimentale,
𝑃𝑐𝑟(0) ∈ [0,9; 1,0], aşa cum rezultă din figura 5,
pentru epruvete lise, din oţeluri şi fonte [12].
τa/ τ-
1
σa/ σ-1
Fig.5. Dependenţa dintre amplitudinea tensiunii de încovoiere
raportată (σa/ σ-1) şi tensiunii de torsiune raportată (τa/ τ-1), la
solicitarea variabilă ciclică simultană a unor epruvete lise, din
oţeluri şi din fonte.
c. Solicitarea mediului simultan/succesiv cu
mai mulţi poluanţi chimici (poluare multiplă), de
concentraţii tci , la un moment dat t (Fig. 6).
Fig. 6. Acţiuni succesive ale unor poluanţi a căror concentraţie
321 ; ; ccc scade în timp.
Participaţia totală a acţiunii poluanţilor chimici în
raport cu starea critică, la un moment dat, este
[10;13;14],
i cri
iT
ic
c
tccP
1α
,
. (14)
Starea critică a poluării se atinge atunci când
1cPT .
Poluarea deteriorează mediul, astfel că parti-
cipaţia totală este practic egală cu deteriorarea totală produsă, în acest caz, de poluanţi
cPcD TT . (15).
d. Solicitarea mediului cu poluanţi chimici şi
radioactivi [10;14] Acţiunea poluanţilor radioactivi se evaluează pe
baza activităţii radioizotopilor notată tAj ca
funcţie de timp. Aceasta depinde de timpul de
înjumătăţire specifici radioizotopului j. Participaţia energiei specifice în raport cu starea
critică corespunzătore activităţii radioizotopilor este,
j crj
j
T
Aj
A
tAAP
1α
,
. (16)
unde crjA , este valoarea critică a activităţii radio-
izotopului j. La acţiunea simultană a poluanţilor chimici şi
radioactivi, participaţia totală la momentul t se calculează prin sumarea expresiilor (14) şi (16),
j crj
j
i cri
iT
jAic
A
tA
c
tcAcP
1α
,
1α
,
; . (17)
Starea critică (supracitică) a mediului se atinge
atunci când 1tPT.
Relaţia (17) exprimă deteriorarea produsă mediului, chimic şi radioactiv. În consecinţă,
.;; AcPAcD TT (18)
e. Poluarea mediului [10;13] Poluarea mediului simultan cu factori externi
diferiţi, precum o substanţă chimică cu concentraţia
dependentă de timp tc , un flux de radiaţie (ultra-
violetă, termică, neutroni, cu raze-X etc.) , un
câmp magnetic de inducţie B, este caracterizată de
participaţia totală a energiilor specifice în raport cu starea critică, dată de relaţia,
,
1α1α1α
Bc
crcrcr
TB
B
c
tctP (19)
unde numitorii reprezintă valorile critice ale mări-
milor corespunzătoare de la numărători. Exponenţii
corespund comportării neliniare.
Starea critică se atinge atunci când 1tPT.
f. Un organism viu (o maimuţă) injectat cu o
anumită cantitate de virus poliomielitic, vm , şi
supus unui stres, S [5;10].
O maimuţa injectată cu o anumită cantitate de
virus poliomielitic, crpm , , s-a îmbolnăvit de polio-
ENERGONICA, O CREAŢIE ŞTIINŢIFICĂ FUNDAMENTALĂ, ROMÂNEASCĂ
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 81
mielită, pe când injectată cu o cantitate crpp mm , ,
nu s-a îmbolnăvit. Supusă la un stres de intensitate
crS , maimuţa a murit, pe când dacă stresul crSS ,
maimuţa nu a murit. Se pune întrebarea: ce se va întâmpla cu maimuţa
dacă este supusă simultan acţiunii virusului polio-
mielitic crpp mm , şi unui stres de intensitate
crSS ?! Deoarece cantitatea de virus administrată
şi intensitatea stresului au unităţi de măsură diferite, ele nu pot fi sumate.
Dacă virusul şi stresul acţionează simultan, rezul-tatul se evaluează prin calculul participaţiei totale a energiilor specifice corespunzătoare acestora,
1α1α
,
sp
crcrp
p
TS
S
m
mP . (20)
PT se compară cu tPcr . Dacă crpm , şi crS etc.
au valori personalizate fiecărui individ (ţin seamă de vârstă, antecedente, starea sănătăţii momentană etc.),
atunci se poate accepta 1tPcr .
Pe de altă parte, dacă virusul poliomielitic acţionează lent, pe când stresul acţionează prin şoc, în locul relaţiei (20) se utilizează expresia:
.
11
, cr
k
crp
p
TS
S
m
mP
p
(21)
Starea critică se atinge pentru 1TP .
g. Efectul total al cumulării acţiunilor unor
poluanţi, radiaţiilor şi stresurilor asupra unui
organism sau asupra unui anumit grup de celule,
poate fi calculată pe baza participaţiilor totale a
energiilor lor specifice [10;13],
1α
,
1α
,
1α
,
Sc
k crk
k
j crj
j
i cri
iT
S
S
c
cP
. (22)
Dacă 1TP – nu se atinge starea critică (de
exemplu moartea organismului sau organului), pe
când dacă 1TP – se atinge sau se depăşeşte starea
critică (organismul moare). Pe de altă parte, dacă
organismul are concentraţii insuficiente de vitamine,
oligoelemente, nutrienţi etc., atunci 1tPcr ; acesta
se calculează ţinând seama de deteriorarea internă pe
care lipsa acestora o provoacă organismului [10].
3.4. Principiul reluctanţei
Reluctanţa cu înţelesul de împotrivire la schimbare reprezintă o proprietate fundamentală a materiei.
Acest principiu circumscrie domeniile de vala-bilitate ale unor principii şi legi cunoscute: principiul lui Le Chatelier, legea autoinducţiei electromagne-tice (legea lui Lenz), legea lui Arhimede, transmiterea căldurii, homeostazia organismelor vii, principiul inerţiei (Newton) ş.a.
Setul total de 6 principii ale Energonicii, cuprinde – pe lângă aceste patru principii – şi două principii importate din alte capitole ale ştiinţei: principiul conservării energiei şi principiul minimei acţiuni.
4. LEGILE ENERGONICII
a. Legea stărilor critice ale materiei arată că în desfăşurarea unui proces sau fenomen oarecare există cel puţin o stare critică. Această constatare stă la baza principiului energiei critice.
b. Legea echivalenţei proceselor şi fenomenelor, arată că două procese sau fenomene sunt echivalente dacă participaţiile totale ale energiilor specifice, raportate la aceeaşi stare critică, sunt egale
tPtP TT 2,1, . (23)
Legea permite echivalarea unor solicitări de aceeaşi natură, sau de natură diferită. De exemplu: echivalenţa deformare-timp, echivalenţa temperatură-timp etc. [7]
c. Legea coexistenţei şi complementarităţii ordinii şi dezordinii afirmă că participaţia la ordine, Pord, şi participaţia la dezordine Pdez într-un proces oarecare coexistă şi sunt complementare, şi anume,
1 dezord PP . (24)
d. Legea regimurilor tranzitorii se referă la viteza
de variaţie a parametrilor solicitării unei structuri şi influenţa acesteia asupra integrităţii structurii.
5. CONCLUZII
În cartea „Discursuri şi expuneri academice” [12], autorul afirma:
„Energonica mi-a aparţinut înainte de-a o face publică. De acum înainte ea aparţine lumii ştiin-ţifice. Dacă va fi recunoscută ca o creaţie a spiritului românesc, sau şi-o va însuşi o altă naţi-une, depinde numai de comunitatea ştiinţifică.”
Principiile şi legilor Energonicii nu aparţin mecanicii sau termodinamicii, electrodinamicii sau chimiei sau biochimiei etc. Ele sunt principii şi legi ale energiei, concept care traversează toate capitolele în care este împărţită astăzi ştiinţa.
Energonica deschide o fereastră prin care putem analiza şi interpreta realitatea fizică diferit de căile clasice.
Energonica poate reprezenta calea unificării şi simplificării diferitelor capitole în care este împărţită ştiinţa contemporană.
INGINERIA ÎN SLUJBA DEZVOLTĂRII ROMÂNIEI
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 82
Energonica, deşi a fost dezvoltată ca un capitol distinct al ştiinţei, este de fapt zona comună a tuturor capitolelor ştiinţei, şi anume acea zonă a fiecăreia dintre ele, care operează cu conceptul de energie. Energonica permite tratarea unitară a multor fenomene şi procese diferite, deoarece se bazează pe un concept general, concept etalon, energia, care poate reprezenta baza unificării tuturor capitolelor în care este împărţită ştiinţa contemporană.
În final se poate spune că Energonica, în
totalitate originală, reprezintă o importantă contribuţie la evoluţia ştiinţei, un pas către ştiinţa viitorului.
BIBLIOGRAFIE
[1] V.-I. Iordăchescu (Nicolof) V.I., “Cercetări asupra rezistenţei structurilor mecanice cu fisuri, cu aplicţie la echipamente sub presiune”, teza de doctorat, Universitatea Politehnică din Bucureşti, 2013.
[2] A.Chelu, “Cercetări privitoare la suprapunerea efectelor solicitărilor şi deteriorării produsă de fisuri asupra structurilor mecanice, cu aplicatie la jonctiunile tubulare ale echipamentelor sub presiune”, teza de doctorat, Universitatea Politehnică din Bucureşti, 2015.
[3] S.E.Manea “Cercetări în vederea atestării gradului de generalitate al principiului energiei critice, cu aplicaţii la suprapunerea şi/sau cumularea efectelor solicitărilor asupra structurilor mecanice şi la poluarea multiplă” , teza de doctorat, Universitatea Politehnică din Bucureşti, 2018.
[4] V.V. Jinescu, “Energonica”, Editura Semne, Bucureşti, 1997.
[5] V.V. Jinescu, “Energia, Energonica şi Termodinamica”, Editura AGIR, Bucureşti, 2016.
[6] M.-M. Popovici, “Eseuri în amfiteatre”, vol.2, Editura Printech, 2006.
[7] V.V. Jinescu, “Principiul energiei critice şi aplicaţiile sale”, Editura Academiei Române, Bucureşti, 2005
[8] V.V. Jinescu, “Principiile şi legile Energonicii”, Politehnica Press, Bucureşti, 2003.
[9] V.V. Jinescu, “Applications in Mechanical Engineering of the Principle of Critical Energy”, Lambert Academic Publishing, Saarbrücken, 2015.
[10] V.V. Jinescu, G. Jinescu, “ Durata de viaţă a structurilor tehnice şi a organismelor vii”, Editura Tehnica-Info, Chişinău, 2018.
[11] V.V. Jinescu, “Tratat de Termomecanică”, vol. 1, Editura AGIR, Bucureşti, 2011.
[12] V.V. Jinescu, “Discursuri şi expuneri academice”, Editura AGIR, Bucureşti, 2014 şi 2017.
[13] V.V. Jinescu, V.-I. Nicolof, George Jinescu, S.E. Manea, Cap. 1: „The Principle of Critical Energy is a Transdisciplinary Principle with Interdisciplinary Applications” în vol. “Proceedings of the International Conference on Interdisciplinary Studies” (editor Valentina Mihaela Pomazan), INTECH, ICIS 2016, p. 1-23.
[14] V.V. Jinescu, Simona-Eugenia Manea, G. Jinescu, Vali-Ifigenia Nicolof, „Superposition of potential chemical polluants and radioisotopes and their influence upon environment and living organismes”, Rev. Chimie, 68, nr. 10, 2017.
[15] V.V. Jinescu, Simona-Eugenia Manea, C. Jinescu, „The result of loads superposition upon the matter and particularity upon the environment”, Rev. Chimie, 68, nr. 4, 2017, p. 656-665.
[16] V.V. Jinescu, Nicoleta Teodorescu, G. Jinescu, Iolanda Constanţa Panait, „The result superposition of different
actions upon the mechanical structures and living organisms”, Rev. Chimie, 67, nr. 12, 2016, p. 2607-2613.
[17] V.V. Jinescu, Vali-Ifigenia Nicolof, G. Jinescu, Georgiana Luminita Enachescu, „Unitary approach of mechanical structures and living organisms lifetime”, Rev. Chimie, 67, nr. 9, 2016, p. 1673-1679.
[18] V.V. Jinescu, Vali-Ifigenia Nicolof, N. Teodorescu, „Effects superposition under imposed deterioration and simultaneous fatigue in different regimes”, Int. J. Damage Mech, 26, Issue 5, July 2017, p. 633-650.
[19] V.V. Jinescu, Vali-Ifigenia Nicolof, “Strength criteria at the tip of the crack”, Engineering Fracture Mechanics, 142, 2015, p. 108–115.
[20] V.V. Jinescu, Vali-Ifigenia Nicolof, Cosmin Jinescu, Angela Chelu, “Superposition of Effects in Calculating the Deterioration of Tubular Structures and in Non-newtonian Fluid Flow”, Revista de Chimie, 66, nr. 5, 2015, p. 698 – 702.
[21] V.V. Jinescu, “The Principle of Critical Energy, Conse-quences and Applications”, Proceedings of the Romanian Academy, Series A, vol. 14, nr. 2, 2013, p. 152-160.
[22] V.V. Jinescu, “Critical Energy Approach for the Fatigue life Calculation under Blocks with different normal Stress Amplitudes”, Int. J. Mechanical Sci., 67, febr. 2013, p. 78-88.
[23] V.V. Jinescu, “Cumulation of Effects in calculation the Deterioration of Fatigue loaded Structures”, International Journal Damage Mechanics, 21, July, 2012, p. 671-695.
[24] V.V. Jinescu, “Effects Superposition by Buckling, Fatigue and Creep”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 53, nr. 3, 1993, p. 377-391.
[25] V.V. Jinescu, “The Principle of Critical Energy in the Field of Materials Fracture Mechanics”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 53, nr. 1, 1992, p. 39-45.
[26] V.V. Jinescu, “Stability Determination of Structure under Groups of Loads by Using the Principle of Critical Energy”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 48, nr. 4, 1991, p. 343-375.
[27] V.V. Jinescu, “The Energy Concept in Critical Group of Loads Calculation”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 38, nr. 3, 1989, p. 211-226.
[28] V.V. Jinescu, “Fatigue life prediction for simultaneous cyclic loading with blocks of normal stresses and shear stresses”, J. of Eng. Sci. and Innovation 1, nr. 1, 2016, pp. 1-16.
[29] V.V. Jinescu, V.–I. Nicolof, A. Chelu, S.-E. Manea, “Calculation of the local critical state taking into account the deterioration and the residual stresses”, J. of Eng. Sci. and Innovation, 2, nr. 3, 2017, p. 9-21.
[30] V.V. Jinescu, V.I. Nicolof, A. Chelu, S. E. Manea, “Critical stresses, critical group of stresses and strength of tubular structures without and with cracks”, U.P.B. Sci.Bull., Series D, vol. 77, 2015 p. 165-176.
[31] V.V. Jinescu, A. Chelu, N. Teodorescu, V.I. Nicolof, “Strength of tubular samples and tubular cracked junctions under combined loads”, Revista de Chimie, 66, nr. 11, 2015, p. 1832-1836.
[32] V.V. Jinescu, V.I. Iordăchescu, “Calculation of deterioration due to cracks in tubular specimens”, U.P.B. Sci.Bull., Series D, vol. 76, 2014, p. 149 – 160.
[33] V.V. Jinescu, Vali-Ifigenia Iordăchescu, Nicoleta Teodorescu, “Relation for Calculation of Critical Stresses in Pressure Equipment with Cracks”, Revista de Chimie, 64, nr. 8, 2013, p. 858-863.
[34] V.V. Jinescu, „Prediction of the influence of Residual Stresses to Strength and Lifetime of Process Equipment”, Revista de Chimie, 60, nr. 11, 2009, p. 114-118.
[35] V.V. Jinescu, "Legea echivalenţei proceselor şi fenomenelor şi aplicaţiile ei", Revista de Chimie, 52, nr. 12, 2001, p. 768-773.
[36] V.V. Jinescu, "Legea coexistenţei şi complementarităţii ordinii şi dezordinii", Revista de Chimie, 52, nr. 3, 2001, p. 91-96.
ENERGONICA, O CREAŢIE ŞTIINŢIFICĂ FUNDAMENTALĂ, ROMÂNEASCĂ
Buletinul AGIR nr. 1/2019 ● ianuarie-martie 83
[37] V.V. Jinescu, “Principiul ireversibilităţii”, Revista de Chimie, 50, 1999, p. 237-247.
[38] V.V. Jinescu, “Principiul energiei critice”, Revista de Chimie, 35, nr. 9, 1984, p. 858-861.
Despre autori
Simona-Eugenia MANEA Inginer Dezvoltare Tehnologică, gr II, IFIN-HH
Inginer mecano-chimist (absolvent UIPCh, UPB în 1988) cu o experientă de 28 de ani în cercetare, domeniul „Surse
deschise de radiatii”, specialitatea “Radiochimie”. In prezent doctorand In inginerie mecanică, conducător de
doctorat prof. univ. emerit. Dr. ing. Valeriu V. Jinescu, Dhc.
Vali-Ifigenia Nicolof
Colegiul Tehnic ”Carol I” din Bucureşti
Inginer absolvent TCM Galati 1991, profesor inginer în învăţământul preuniversitar chiar din anul absolvirii,
director adjunct din anul 2010 la Colegiul Tehnic ”Carol I” din Bucureşti, doctor în inginerie mecanică, având ca
îndrumator pe d-nul profesor Univ. Dr. Ing. Valeriu V. Jinescu, creatorul Energonicii.”
Angela Chelu Șef lucrări UPB, FIMM, DEPI
Inginer mecanic cu 15 ani de experiență în educaţie, domeniul Inginerie mecanică, Specializarea Echipamente
pentru Procese Industriale. Competenţe de cercetare şi de proiectare a echipamentelor pentru procese industriale.
Domenii de interes: mecanica ruperii, echipamente pentru procese industriale, analiza cu elemente finite.