Amortiguación termoelástica

La amortiguación termoelástica es una fuente de amortiguación intrínseca del material debido a la termoelasticidad presente en casi todos los materiales. Como su nombre indica, describe el acoplamiento entre el campo elástico en la estructura, causado por la deformación, y el campo de temperatura.

En cualquier estructura vibrante, el campo de deformación provoca un cambio en la energía interna, de modo que la región comprimida se calienta (suponiendo un coeficiente de dilatación térmica positivo ) y la región extendida se enfría. El mecanismo responsable de la amortiguación termoelástica es la consiguiente falta de equilibrio térmico entre las distintas partes de la estructura vibrante. La energía se disipa cuando se produce un flujo de calor irreversible impulsado por el gradiente de temperatura.

El primer estudio sobre amortiguación termoelástica se encuentra en la obra clásica de Clarence Zener , ^{[ 1 ] [ 2 ]} de 1937, en la que estudió la amortiguación termoelástica en vigas sometidas a vibraciones de flexión . Las vibraciones de flexión provocan la acumulación alternada de tensiones de tracción y compresión en lados opuestos del eje neutro, lo que genera un desequilibrio térmico. El flujo de calor irreversible, impulsado por el gradiente de temperatura, disipa la energía vibracional.