Jean Baptiste Charles Joseph Belanger, född den 4 april 1790 i Valenciennes, Frankrike, död den 8 maj 1874 i Neuilly-sur-Seine, var en fransk ingenjör, matematiker och fysiker, som arbetade inom områdena hydraulik och hydrodynamik. Inom vattenbyggnadsteknik får han ofta otillbörligt erkännande för tillämpningen av momentumprincipen på ett hydrauliskt hopp i en rektangulär öppen kanal år 1828. Hans verkliga bidrag år 1828 var utvecklingen av bakvattenekvationen för gradvis varierande flöden i öppna kanaler (Bélanger 1828) och tillämpningen av momentumprincipen på det hydrauliska hoppflödet år 1838. (Bélanger 1841)
Biografi Bélanger var son till Charles Antoine Aimé Joseph Bélanger, låssmedsmästare, och Jeanne Françoise Joseph. Han studerade i Paris vid École polytechnique och senare vid École des ponts et chaussées.
Som Ingénieur du Corps des Ponts et Chaussées började han sin ingenjörskarriär 1816 på La Réole. Från 1821 arbetade han vid Sommekanalen och efter 1826 vid Ardenneskanalen. Det var under dessa två uppdrag som han specifikt studerade hydrauliken i gradvis varierande öppna kanaler. Han blev senare föreläsare vid École centrale des arts et manufactures mellan 1838 och 1864, vid École des ponts et chaussées från 1841 till 1855 och vid École polytechnique från 1851 till 1860. Vid École Centrale var en av hans elever Gustave Eiffel (1832–1923) som byggde Eiffeltornet och graverade Bélangers namn runt första våningen tillsammans med namnen på 71 andra vetenskapsmän.
Jean-Baptiste Bélanger gick i pension 1864 och dog den 8 maj 1874 i Neuilly-sur-Seine där hans kropp begravdes.
Bidrag till hydraulik i öppna kanaler Under hans yrkeskarriär bidrog Bélangers avhandling från 1828 starkt till kunskapen om modern hydraulik i öppna kanaler. Arbetet var inriktat på studiet av gradvis varierande flöden i öppna kanaler. Originaliteten i Bélangers essä från 1828 var den framgångsrika utvecklingen av bakvattenekvationen för stadiga, endimensionella gradvis varierade flöden i en öppen kanal, tillsammans med introduktionen av stegmetoden, avstånd beräknat från djupet och konceptet med kritiska flödesförhållanden. År 1828 förstod Bélanger den snabbt varierande naturen hos hoppflödet, men han tillämpade felaktigt Bernoulliprincipen på det hydrauliska hoppet.
Den korrekta tillämpningen av momentumhänsyn på det hydrauliska hoppflödet härledde han 10 år senare och det publicerades först av honom 1841 som en del av en serie föreläsningsanteckningar för École nationale des ponts et chaussées. Hans anteckningar bildade en omfattande avhandling i vattenbyggnadsteknik. De redigerades om flera gånger och användes vid École des Ponts et Chaussées och École Centrale des Arts et Manufactures, och finns tillgängliga vid École Polytechnique et École des Mines de Paris.
Sammantaget var Bélangers bidrag från 1828 och 1841 till modern hydraulik med öppna kanaler anmärkningsvärda och påverkade verken av Jacques Antoine Charles Bresse, Henry Darcy, Henry Émile Bazin, Adhémar Jean Claude Barré de Saint-Venant och Joseph Boussinesq, samt Philipp Forchheimer och Boris Bakhmeteff.
Bidrag till tillämpad mekanik Från 1851 utvecklade han, som professor vid École Polytechnique, en ny universitetsläroplan i mekanik (cours de Mécanique) som svar på en omstrukturering av ingenjörsprogrammet vid École Polytechnique. Genom att sammankoppla kinematik och dynamik hävdade han att mekaniken bygger på tre principer: tröghet, verkan-reaktion och konstant förhållande mellan kraft och acceleration vid varje punkt. Bland innovationerna betraktade han statik som ett specialfall av dynamik som var mest innovativt i Frankrike vid den tiden. Hans grundläggande idéer utvecklades först i hans föreläsningsanteckningar från 1847, och de påverkade många ledande forskare i Frankrike och utomlands. Till exempel respekterade Franz Reuleaux (1829–1905) Bélangers text från 1847 högt och Ernst Mach (1838–1916) listade Bélangers avhandling från 1847 bland några grundläggande referenser inom mekanik.
En ovanlig aspekt av Bélangers karriär var hans mycket framgångsrika engagemang inom både professionell ingenjörskonst (1816–1838) och akademisk undervisning (1838–1864), liksom hans förmåga att utveckla nya grundläggande läroböcker, allmänt respekterade i både Frankrike och utomlands (Chanson 2010).
Bibliografi (i urval)
. Session 1841–1842, 223 sidor. Notes sur la mécanique appliquee aux principes de la stabilité des constructions et à la théorie dynamique des machines (1848) Résumé de leçons de géométrie analytique et de calcul infinitésimal (1859) Théorie de la résistance de la torsion et de la flexion plane des solides (1862) Traité de cinématique (1864) Traité de la dynamique d'un point matériel (1864) Traité de la dynamique des systémes matériels (1866)
Referenser
Encyklopedia PWN, Tom 1, Warszawa 1991.
Noter
Vidare läsning [The Bélanger backwater equation is equation (6.6) on Page 224]
Externa länkar
Kategori:Franska ingenjörer under 1800-talet Kategori:Franska matematiker under 1800-talet Kategori:Franska fysiker under 1800-talet Kategori:Franska professorer Kategori:Personer verksamma vid École polytechnique Kategori:Personer från Valenciennes Kategori:Namn på Eiffeltornet Kategori:Födda 1790 Kategori:Avlidna 1874 Kategori:Män Kategori:Alumner från École polytechnique