In this paper, we investigated the propagation of thermoelastic surface waves in fibre-reinforced anisotropic general viscoelastic media of higher order of nth order including time rate of strain under the influence of rotation. The general surface wave speed is derived to study the effectsof rotation andthermal onsurface waves. Particular cases for Stoneley, Love and Rayleighwaves are discussed.The results obtained in this investigation are more general in the sense that some earlier published results are obtained from our result as special cases. Our results for viscoelastic of order zero are well agreed to fibre-reinforced materials. Comparison was made with the results obtained in the presence and absence of rotation and parameters for fibre-reinforced of the material medium. It is also observed that, surface waves cannot propagate in a fast rotating medium.Numerical results for particular materials are given and illustrated graphically. The results indicate that the effect of rotation on fibre-reinforced anisotropic general viscoelastic media are very pronounced.
Weight reduction for an automobile component has been sought to achieve fuel efficiency and energy conservation. In response to this trend, a new disc-brake called the circumferential friction disc-brake is suggested. This paper compares the mechanical performances of a conventional disc-brake and a suggested disc-brake, under the dynamic braking condition. The thermoelastic instability is considered to simulate the test condition. Furthermore, the metamodel using kriging interpolation method is introduced to obtain the optimum design of a suggested circumferential friction disc-brake. The design results obtained by the kriging method are compared with those obtained by the ANSYS.
A 2D finite-element numerical simulation has been developed to investigate the generation of ultrasonic waves in a homogeneous isotropic elastic slab under a line-focused laser irradiation. Discussing the physical processes involved in the thermoelastic phenomena, we describe a model for the pulsed laser generation of ultrasound in a metal slab. Addressing an analytic method, on the basis of an integral transform technique, for obtaining the solutions of the elastodynamic equation, we outline a finite element method for a numerical simulation of an ultrasonic wave propagation. We present the numerical results for the displacements and the stresses generated by a line-focused laser pulse on the surface of a stainless steel slab.
The present investigation is to study the plane problem in initially stressed thermoelastic half-space with voids due to thermal source. Lord-Shulman (Lord and Shulman 1967) theory of thermoelasticity with one relaxation time has been used to investigate the problem. A particular type of thermal source has been taken as an application of the approach. Finite element technique has been used to solve the problem. The components of displacement, stress, temperature change and volume fraction field are computed numerically. The resulting quantities are depicted graphically for different values of initial stress parameter. The relaxation time and the initial stress parameter have a significant effect on all distributions.
In this article, the problem of a two-dimensional thermoelastic half-space are studied using mathematical methods under the purview of the generalized thermoelastic theory with one relaxation time is studied. The surface of the half-space is taken to be thermally insulated and traction free. Accordingly, the variations of physical quantities due to by laser pulse given by the heat input. The nonhomogeneous governing equations have been written in the form of a vector-matrix differential equation, which is then solved by the eigenvalue approach. The analytical solutions are obtained for the temperature, the components of displacement and stresses. The resulting quantities are depicted graphically for different values of thermal relaxation time. The result provides a motivation to investigate the effect of the thermal relaxation time on the physical quantities.
The objective of this paper is to study the two dimensional deformation in transversely isotropic thermoelastic medium without energy dissipation due to time harmonic sources using new modified couple stress theory, a continuum theory capable to predict the size effects at micro/nano scale. The couple stress constitutive relationships have been introduced for transversely isotropic thermoelastic medium, in which the curvature tensor is asymmetric and the couple stress moment tensor is symmetric. Fourier transform technique is applied to obtain the solutions of the governing equations. Assuming the deformation to be harmonically time-dependent, the transformed solution is obtained in the frequency domain. The application of a time harmonic concentrated and distributed sources have been considered to show the utility of the solution obtained. The displacement components, stress components, temperature change and couple stress are obtained in the transformed domain. A numerical inversion technique has been used to obtain the solutions in the physical domain. The effects of angular frequency are depicted graphically on the resulted quantities.
This research is devoted to the study of plane wave propagation in homogeneous transversely isotropic (HTI) magneto-thermoelastic rotating medium with combined effect of Hall current and two temperature due to multi-dual-phase lag heat transfer. It is analysed that, for 2-D assumed model, three types of coupled longitudinal waves (quasi-longitudinal, quasi-transverse and quasi-thermal) are present. The wave characteristics like phase velocity, specific loss, attenuation coefficients, energy ratios, penetration depths and amplitude ratios of transmitted and reflected waves are computed numerically and illustrated graphically and compared for different theories of thermoelasticity. Some particular cases are also derived from this research.
The objective of this paper is to study the deformation in transversely isotropic thermoelastic solid using new modified couple stress theory subjected to ramp-type thermal source and without energy dissipation. This theory contains three material length scale parameters which can determine the size effects. The couple stress constitutive relationships are introduced for transversely isotropic thermoelastic solid, in which the curvature (rotation gradient) tensor is asymmetric and the couple stress moment tensor is symmetric. Laplace and Fourier transform technique is applied to obtain the solutions of the governing equations. The displacement components, stress components, temperature change and couple stress are obtained in the transformed domain. A numerical inversion technique has been used to obtain the solutions in the physical domain. The effects of length scale parameters are depicted graphically on the resulted quantities. Numerical results show that the proposed model can capture the scale effects of microstructures.
The present research deals with the multi-dual-phase-lags thermoelasticity theory for thermoelastic behavior of transversely isotropic thermoelastic thin circular plate The Laplace and Hankel transform techniques have been used to find the solution of the problem. The displacement components, stress components, and conductive temperature distribution are computed in the transformed domain with the radial distance and further determined in the physical domain using numerical inversion techniques. The effect of rotation and two temperature are depicted graphically on the resulting quantities.
Multi-disciplinary optimization design concept can provide a solution to many engineering problems. In the field of structural analysis, much development of size or topology optimization has been achieved in the application of research. This paper demonstrates an optimum design of a multi-layer cylindrical tube which behaves thermoelastically. A multi-layer cylindrical tube that has several different material properties at each layer is optimized within allowable stress and temperature range when mechanical and thermal loads are applied simultaneously. When thermal loads are applied to a multi-layer tube, stress phenomena become complicated due to each layer's thermal expansion and the layer thicknesses. Factors like temperature; stress; and material thermal thicknesses of each tube layer are very difficult undertaking. To analyze these problems using an efficient and precise method, the optimization theories are adopted to perform thermoelastic finite element analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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