Adhémar-Jean-Claude Barré de Saint-Venant (1797-1886)

 

Biografia

Adhémar-Jean-Claude Barré de Saint-Venant nasce il 23 agosto 1797 al Château de Fortoiseau (Seine-et-Marne), presso Melun, e muore il 6 gennaio 1886 nella casa di Villeporcher a Saint-Ouen (Loire-et-Cher), presso Vendôme.

Terminati gli studi classici al Liceo di Bruges, all’epoca riunita all’Impero francese, nel 1813 è ammesso all’École polytechnique, primo della sua divisione. Sulla base dell’elogio di J. Bertrand, ripreso da Timoshenko, risulterebbe che nel marzo 1814, di fronte al rischio di invasione di Parigi da parte delle forze alleate europee dopo la sconfitta di Napoleone a Lipsia, il giovane Saint-Venant si sarebbe schierato con i sostenitori del ritorno della monarchia Borbonica contro l’usurpatore Bonaparte, rifiutandosi di mobilitarsi in suo favore come invece stavano facendo gli studenti dell’École. Accusato di diserzione e di cowardice, non fu più ammesso all’École polytechnique e optò per un impiego presso il Service des Poudres et Salpêtres operandovi dal 1816 al 1823 e distinguendosi per la scoperta di un procedimento di dosaggio del cloro.

Con uno speciale permesso del governo, nel 1823 Saint-Venant entra all’École des Ponts et Chaussées da cui esce, primo della sua classe, nel 1825. Come Ingénieur des Ponts et Chaussées, dal 1826 al 1835 è al servizio dei canali di navigazione d’Arles, du Nivernais e des Ardennes, ai lavori della riva dell’Yvonne, a quelli di strade e ponti di vari arrondissements e dell’interno di Parigi. Negli stessi anni inizia ad interessarsi di questioni di idraulica, in particolare di ciò che lui stesso denominerà idraulica agricola, con lo scopo di migliorare le condizioni di irrigazione delle campagne e promuovere lo sviluppo dell’agricoltura.

In congedo dal 1835 al 1836, nell’ottobre 1837 sposa Julie Rohault de Fleury. Dal 1837 al 1842 è professore supplente, poi aggiunto, di meccanica applicata presso l’École des Ponts et Chaussées in sostituzione di Coriolis. In questa circostanza, nell’anno accademico 1837-1838 redige un corso litografato di Mécanique appliquée che rappresenta, per l’epoca, un testo d’avanguardia per alcuni nuovi contenuti di teoria dell’elasticità e resistenza dei materiali e segna la prima tappa importante dell’opera condotta da Saint-Venant a favore dell’ingresso della “Mécanique mathématique dans l’exercise de l’Art de l’Ingénieur”.

Contemporaneamente al ruolo didattico, dal 1839 è addetto al Service du Pavé di Parigi dal quale risulta sospeso nel 1843 con salario ridotto e nessun compito definito, per essere poi messo definitivamente in pensione nell’aprile 1848. Nello stesso 1843 concorre per la prima volta ad un posto all’Académie des Sciences, vinto poi da Morin, e a partire da quello stesso anno sino al 1848 pubblica numerose brevi memorie su vari temi di meccanica teorica e applicata, manifestando talora i propri orientamenti di filosofia naturale. Tali memorie riguardano la flessione di solidi a semplice o doppia curvatura sotto condizioni generali di carico, per i quali riconosce il ruolo degli scorrimenti e il conseguente ingobbimento delle sezioni; la torsione dei prismi a base rettangolare e a losanga, di cui studia la forma presa dalle sezioni trasversali inizialmente piane; le deformazioni finite nei solidi tridimensionali e nelle strutture monodimensionali; la dinamica dei fluidi, nel cui ambito fornisce una nuova deduzione delle equazioni di Navier su una più ragionevole base teorica e fa luce sul paradosso di D’Alembert e le discrepanze fra teoria e risultati sperimentali; le tecniche per il risanamento delle campagne della Sologne e la derivazione delle acque piovane nei terreni in pendenza in relazione ai problemi di rimboschimento, soggetti per i quali nel 1849 riceve il premio per la medaglia d’oro dalla Société d’Agricolture de France; la delicata questione della costituzione continua o discreta della materia, di fronte alla quale motiva le sue ragioni a favore dell’ipotesi atomistica secondo il “systéme de Boscovich” che diverrà un caposaldo della sua posizione metodologica in relazione sia al programma di semplificare la meccanica rifondandola in termini cinematici sia alla formulazione della teoria dell’elasticità dei solidi all’interno della mécanique moléculaire.

Su questi due ultimi aspetti Saint-Venant tornerà più volte anche negli anni seguenti. Nel 1851 redige per il modesto uditorio degli studenti dell’Institut agronomique di Versailles un testo litografato sui Principes de mécanique fondés sur la cinématique nel quale sviluppa il programma di Carnot per abolire il concetto di forza dagli elementi primitivi della meccanica. Fra il 1855 e il 1856 pubblica le due fondamentali memorie sulla torsione e la flessione dei prismi nelle quali, oltre a trattare in modo generale attraverso il metodo misto o semi-inverso il problema della sollecitazione composta di un prisma caricato sulle sezioni di estremità (il cosiddetto problema di Saint-Venant, secondo la definizione di Clebsch), a introdurre il postulato poi detto di Saint-Venant e a fornire le condizioni di resistenza sulla base del criterio della massima dilatazione, prende dichiaratamente posizione a favore della riducibilità del numero delle costanti elastiche a 15 per i corpi anisotropi e ad uno per quelli isotropi come consequenza obbligata della teoria molecolare dei solidi elastici. In varie occasioni successive tale iniziale presa di posizione diviene feroce difesa della teoria rari-costante contro quella multi-costante, sostenuta soprattutto in ambito inglese e tedesco e basata su una formulazione energetica. Ricordiamo in questo senso la riedizione del Résumé des Leçons di Navier del 1864, contenente un Historique abrégé sugli studi in tema di resistenza dei materiali e teoria dell’elasticità e alcune fondamentali Notes e Appendices; le lezioni XXI e XXII sull’elasticità dei solidi redatte per le Leçons de mécanique analytique compilate da Moigno nel 1868; la traduzione in francese del trattato del Clebsch curata assieme a Flamant e pubblicata nel 1883 con l’aggiunta di alcune Notes dello stesso Saint-Venant; infine, una serie di studi sulla distribuzione delle elasticità elaborati negli anni sessanta con lo scopo di interpretare certi risultati sperimentali apparentemente a favore dell’isotropia bi-costante come difetti di isotropia indotti dai processi di lavorazione nei corpi cosiddetti amorfi o a cristallizzazione confusa, per i quali suggerisce delle formule a tre costanti elastiche.

A fianco a questo principale filone di ricerche che lo coinvolgerà sino al termine della sua attività scientifica, dal 1865 scrive vari lavori sull’urto trasversale e longitudinale di barre elastiche, risultando uno dei primi fondatori della dinamica strutturale. Dal 1868 si interessa alle esperienze di Tresca sull’“écoulement des solides”, dalle quali è spinto a concepire dapprima una nuova hydro-stéréodynamique come scienza intermedia tra la meccanica dei solidi e quella dei fluidi per poi gettare le basi della teoria della plasticità come plastico-dynamique. Negli anni settanta si occupa anche di spinta delle terre contro i muri di sostegno e di teoria delle onde luminose. Nel 1868 viene finalmente eletto membro dell’Académie des Sciences, sostituendo Poncelet nella sezione di meccanica.

Bibliografia

Bertrand J., Éloges Académiques, Paris 1902, p. 42.

Boussinesq J., Flamant M., Notice sur la vie et les travaux de Barré de Saint-Venant, “Annales des ponts et chaussées”, t. XII, 1886, pp. 557-595.

Becchi A., Benvenuto E., Sui principi di filosofia naturale che orientarono la ricerca di Saint-Venant, in Omaggio a Giulio Ceradini. Note scientifiche in occasione del 70° compleanno, Dipartimento di Ingegneria Strutturale dell’Università “La Sapienza” di Roma, Roma 1988, pp. 125-138.

Foce F., La teoria molecolare dell’elasticità dalla fondazione ottocentesca ai nuovi sviluppi del XX secolo, Tesi di dottorato, Firenze 1993.

Melucci C., Scienza, spiritualità, visione politica in A.J.C. Barré de Saint-Venant. Contributi teorici e applicativi nella dinamica dei fluidi e nella scienza del miglioramento del territorio, Tesi di laurea, Genova 1996.

Benvenuto E., Natural philosophy, rational mechanics and practical engineering in the work and life of Adhémar Jean Claude Barré de Saint-Venant, “European Journal of Mechanics”, A/Solids, vol. 16, Special issue, 1997, Gauthier-Villars, pp. 45-63.

Padé H., Barré de Saint-Venant et les principes de la Mécanique, “Revue générale des sciences pures et appliqués”, vol. 15, 1904, pp. 761-767.

Timoshenko S. P., History of strength of materials, McGraw-Hill, New York 1953

Opere

Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Sur le calcul de la résistance et de la flexion des pièces solides à simple ou à double courbure, en prenant simultanément en considération les divers efforts auxquels elles peuvent être soumises dans tous les sens, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 17, 1843, pp. 942-954. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 30 October 1843)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Suite au Mémoire lu le 30 octobre 1843, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 17, 1843, pp. 1020-1031. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 6 November 1843)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoire sur la torsion des prismes à base rectangle et à base losange et sur une petite correction numérique à faire subir, en général, aux moments de torsion, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 17, 1843, pp. 1180-1190. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 20 November 1843)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Michelot P., Mémoire sur le calcul de la résistance d’un pont en charpente, et sur la détermination, ou moyen de l’analyse des efforts supportés dans les constructions existantes, des grandeurs des nombres constants qui entrent dans les formules de résistance des matériaux, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 17, 1843, pp. 1275-77. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 4 December 1843)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Note sur l’état d’équilibre d’une verge élastique à double courbure, lorsque les déplacements éprouvés par ses points, par suite de l’action des forces qui la sollicitent, ne sont pas très-petits, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 19, 1844, pp. 36-44. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 1 July 1844)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Deuxième Note sur l’état d’équilibre d’une verge élastique à double courbure, lorsque les déplacements éprouvés par ses points ne sont pas très-petits, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 19, 1844, pp. 181-187. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 15 July 1844)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoire sur les lignes courbes non planes, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 19, 1844, pp. 547-555. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 16 September 1844)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoire sur l’équilibre des corps solides, dans les limites de leur élasticité, et sur les conditions de leur résistance quand les déplacements éprouvés par leur points ne sont pas très-petits, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 24, 1847, pp. 260-263. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 22 February 1847)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoires sur la torsion des prismes et sur la forme affectée par leurs sections transversales primitivement planes, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 24, 1847, pp. 485-488. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 22 March 1847)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Suite au Mémoire sur la torsion des prismes, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 24, 1847, pp. 847-849. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 10 May 1847)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoire sur les vibrations tournantes des verges élastiques, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 28, 1849, pp. 69-72. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 15 January 1849)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Nouveau mémoire sur la torsion des prismes, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 36, 1853, pp. 1028-1031. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 13 June 1853)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoire sur la flexion des prismes élastiques, sur les glissements qui l’accompagnent lorsqu’elle ne s’opère pas uniformément ou en arc de cercle, et sur la forme courbe affectée alors par leurs sections transversales primitivement planes, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 39, 1854, pp. 1027-1031. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 20 November 1854)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoire sur la flexion des prismes élastiques, sur les glissements transversaux et longitudinaux qui l’accompagnent lorsqu’elle ne s’opère pas uniformément ou en arc de cercle, et sur la forme courbe affectée alors par leurs sections transversales primitivement planes, “Comptes rendus de l’Académie des Sciences”, vol. 41, 1855, pp. 143-145. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 30 July 1855)

 

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Saint-Venant A.-J.-C. Barré de, Mémoire sur la torsion des prismes, avec des considerations sur leur flexion, ainsi que sur l’equilibre intérieur des solides élastiques en général, et des formules pratiques pour le calcul de leur résistance à divers efforts s’exerçant simultanément, “Mémoires présentés par divers savants à l’Académie des Sciences de l’Institut Impérial de France” t. XIV, 1856, pp. 233-560. (Read at the Académie des Sciences of Paris on 13 June 1853).

 

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