Морис Био: Ғылымға қосқан үлесі мен пороэластикалық теорияның негізін қалаушысы

Кіріспе

Морис Энтони Биот (25 мамыр 1905 – 12 қыркүйек 1985) – бельгиялық-американдық қолданбалы физик. Ол термодинамика, аэронавтика, геофизика, жер сілкінісі инженерлері, және электромагнетизм салаларындағы ғылымға үлкен үлес қосты. Ол, әсіресе, пороэластикалық теорияның негізін қалаушы ретінде танымал. Бельгияның Антверпен қаласында дүниеге келген Биот Бельгиядағы Левен католик университетінде білім алып, 1927 жылы философия, 1929 жылы тау-кен инженері, 1930 жылы электр инженері мамандықтары бойынша бакалавр дәрежесін алды, ал 1931 жылы ғылым докторы атағын иеленді. 1932 жылы Теодор фон Карманның жетекшілігімен Калифорния технология институтында аэронавтика ғылымдарының докторы ғылымын қорғады. 1930-жылдар мен 1940-жылдарда Биот Гарвард университетінде, Левен католик университетінде, Колумбия университетінде және Браун университетінде жұмыс істеді, содан кейін бірқатар компаниялар мен мемлекеттік мекемелерде, оның ішінде 1960-жылдары NASA-ның ғарыш бағдарламасында қызмет етті. 1969 жылдан бастап Биот түрлі компаниялар мен агенттіктерге, әсіресе Shell Research and Development компаниясына жеке кеңесші ретінде еңбек етті. Биоттың фон Карманмен бірлескен алғашқы жұмыстары және Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде АҚШ Әскери-теңіз күштерінің Аэронавтика бюросындағы қызметі ұшақтардың үш өлшемді дірілдеу теориясын дамытуға ықпал етті. 1932-1942 жылдар аралығында ол жер сілкінісі инженерлері үшін жауап спектрі әдісін (RSM) ойлап тапты және толықтырып дамытты. Иррационалды термодинамика үшін Биот вариациялық тәсілді пайдаланды және диссипация құбылысын ескеру үшін диссипация функциясын және ең төмен диссипация принципін енгізген алғашқы ғалым болды, бұл термоэластикалық, жылу алмасу, вискоэластикалық және термореологияның дамуына әкелді. Биоттың бастапқы кернеудің сызықтық емес әсерлеріне және қатты денелердің серпімді емес мінез-құлқына деген қызығушылығы қабатты тау жыныстарындағы бүктелудің математикалық теориясын жасауға себеп болды. 1935-1962 жылдар аралығында Биот пороэластикалық теорияның негізін қалаушы бірқатар ғылыми мақалалар жариялады (қазірде Биот теориясы деп белгілі), ол сұйықтыққа қаныққан кеуекті ортаның механикалық қасиеттерін сипаттайды. Биот 1962 жылы Тимошенко медалімен, ал 1967 жылы фон Карман медалімен марапатталды. Ол Америка акустикалық қоғамының құрметті мүшесі, АҚШ Ұлттық инженерлік академиясының мүшесі [37, 46] және Америка өнер және ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. Ол 80 жасында Брюссельдегі пәтерінде дүние салды. Биоттың ғылымға жасаған үлкен үлесін құрметтеу үшін Америка азаматтық инженерлер қоғамының Инженерлік механика институты Морис А. Биот медалін тағайындады. Поромеханика бойынша Биот конференциясы құрылып, Бельгиядағы Лувен католик университетінде (1998), Франциядағы Жозеф Фурье университетінде (2002), АҚШ-тағы Оклахома университетінде (2005), АҚШ-тағы Колумбия университетінде (2009) және Австриядағы Вена техникалық университетінде (2013) өтті.

Maurice Anthony Biot (May 25, 1905 – September 12, 1985) was a Belgian American applied physicist. He made contributions in thermodynamics, aeronautics, geophysics, earthquake engineering, and electromagnetism. Particularly, he was accredited as the founder of the theory of poroelasticity. Born in Antwerp, Belgium, Biot studied at Catholic University of Leuven in Belgium where he received a bachelor's degrees in philosophy (1927), mining engineering (1929) and electrical engineering (1930), and Doctor of Science in 1931. He obtained his Ph. D. in Aeronautical Science from the California Institute of Technology in 1932 under Theodore von Kármán. In 1930s and 1940s Biot worked at Harvard University, the Catholic University of Leuven, Columbia University and Brown University, and later for a number of companies and government agencies, including NASA during the Space Program in the 1960s. Since 1969, Biot became a private consultant for various companies and agencies, and particularly for Shell Research and Development. Biot's early work with von Kármán and during the World War II working for the US Navy Bureau of Aeronautics led to the development of the three dimensional theory of aircraft flutter. During the period between 1932 and 1942, he conceived and then fully developed the response spectrum method (RSM) for earthquake engineering. For irreversible thermodynamics, Biot utilized the variational approach and was the first to introduce the dissipation function and the minimum dissipation principle to account for the dissipation phenomenon, which led to the development of thermoelasticity, heat transfer, viscoelasticity, and thermorheology. Biot’s interest in the non linear effects of initial stress and the inelastic behavior of solids led to his mathematical theory of folding of stratified rocks. In the period between 1935 and 1962 Biot published a number of scientific papers that lay the foundations of the theory of poroelasticity (now known as Biot theory), which describes the mechanical behaviour of fluid saturated porous media. Biot is a recipient of the Timoshenko Medal (1962) and the von Kármán Medal (1967). He was an Honorary Fellow of the Acoustical Society of America, a member of the US National Academy of Engineering [37, 46], and was elected a Fellow of the American Academy of Arts and Sciences. He died in his Brussels apartment aged 80. To honor Biot’s pioneering contributions, a Maurice A. Biot Medal was established by the Engineering Mechanics Institute of American Society of Civil Engineers. A Biot Conference on Poromechanics was established and was held at Université catholique de Louvain, Belgium (1998), Universite Joseph Fourier, France (2002), University of Oklahoma, USA (2005), Columbia University, USA (2009), and Technical University of Vienna, Austria (2013).