• Ocean Systems Engineering
• /
• 제13권2호
• /
• pp.123-146
• /
• 2023

In this paper, Moore-Gibson-Thompson theory of thermoelasticity is considered to investigate the fundamental solution and vibration of plane wave in an isotropic photothermoelastic solid. The governing equations are made dimensionless for further investigation. The dimensionless equations are expressed in terms of elementary functions by assuming time harmonic variation of the field variables (displacement, temperature distribution and carrier density distribution). Fundamental solutions are constructed for the system of equations for steady oscillation. Also some preliminary properties of the solution are explored. In the second part, the vibration of plane waves are examined by expressing the governing equation for two dimensional case. It is found that for the non-trivial solution of the equation yield that there exist three longitudinal waves which advance with the distinct speed, and one transverse wave which is free from thermal and carrier density response. The impact of various models (i)Moore-Gibson-Thomson thermoelastic (MGTE)(2019), (ii) Lord and Shulman's (LS)(1967) , (iii) Green and Naghdi type-II(GN-II)(1993) and (iv) Green and Naghdi type-III(GN-III)(1992) on the attributes of waves i.e., phase velocity, attenuation coefficient, specific loss and penetration depth are elaborated by plotting various figures of physical quantities. Various particular cases of interest are also deduced from the present investigations. The results obtained can be used to delineate various semiconductor elements during the coupled thermal, plasma and elastic wave and also find the application in the material and engineering sciences.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제90권2호
• /
• pp.209-218
• /
• 2024

The present paper is focused on the study of the propagation of plane waves in thermoelastic media under a modified Green-Lindsay (MG-L) model having the influence of non-local and two temperature. The problem is formulated for the considered model in dimensionless form and is explained by using the reflection phenomenon. The plane wave solution of these equations indicates the existence of three waves namely Longitudinal waves (LD-Wave), Thermal waves (T-wave), and Shear waves (SV-wave) from a stress-free surface. The variation of amplitude ratios is computed analytically and depicted graphically against the angle of incidence to elaborate the impact of non-local, two temperature, and different theories of thermoelasticity. Some particular cases of interest are also deduced from the present investigation. The present study finds applications in a wide range of problems in engineering and sciences, control theory, vibration mechanics, and continuum mechanics.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1408-1416
• /
• 1990

본 연구에서는 과도 연성 열탄성문제의 해를 구할때 사용되는 직접시간적분방 법과 Laplace 변환방법은 상호 장 단점을 가지고 있다. 각 방법들의 장단점은 서로 배타적이므로 서로의 장점을 살리는 수치방법이 필요하다. 그런데, 대부분의 과도 열탄성문제는 급격한 온도변화로 인한 물체의 변형에 관심이 있기때문에 이 형태의 문 제를 효율적으로 다루는 데 주안점을 두고 본 연구를 수행하였다. 유도된 유한요소 방정식은 결국 열탄성 지배 방정식 중 열전달방정식인 에너지보존식은 Gurtin의 범함 수로부터 유도된 원래의 형태를 사용하나 수치적 안정성(numerical stability)을 보장 하기 위하여 운동방정식은 시간에 대한 2차미분 형태로 수정하였다. 에너지보존식은 시간에 대한 합성적분(convolution)형태로 표현되므로 온도의 시간미분항이 소거되므 로 경계에서의 급격한 온도변화로 인한 수치 해석적 문제점은 간단히 해결된다. 그 러므로, 제안된 수치해법은 직접시간적분방법의 일종이나 결과식인 유한요소방정식은 기존의 문헌들과 상당한 차이가 있다. 과도 연성 열탄성해석을 위한 새로운 근사수 치해법의 장점을 이론적으로 설명하기보다 수치계산면에서의 안전성, 정확성 및 효율 성이 있음을 증명하기 위하여 이미 발표된 문헌들에서 다룬 예제를 선정하여 해석결과 를 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.315-320
• /
• 2006

비접촉 비파괴 응력해석기술인 위상잠금 적외선 열화상기술 (Lock-in infrared Thermography)를 이용하여 V-노치와 원형노치를 갖는 평판의 응력분포해석과 피로한계치를 예측하였다. 반복하중을 받는 시험편의 표면온도 분포를 2차원 열화상으로 측정하고 열탄성효과에 의해 노치 선단에서 응력분포를 예측하였으며 재료의 비가역적 히스테리시스에 의해 발생하는 내재 분산에너지를 측정하여 노치시험편의 피로한계치를 예측하였다. 피로한계응력 이내에서 응력측정 결과는 10% 이내의 정확도를 보였으며, 원형노치와 V-노치 시험편의 피로한계치를 164 MPa과 185 MPa로 예측하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.37-49
• /
• 2000

본 논문은 구조물의 동역학 및 열탄성 연성문제 해석을 위한 통합된 유한요소법을 개발하는데 초점을 두고있다. 첫째로, 열전도 방정식에 열변위라는 물리량을 도입하여 동역학의 운동 방정식과 유사하도록 유도한 후, 변분법과 일반좌표계를 이용하여 시간영역에서 정식화하였다. 둘째로, 두 방정식에 라플라스 변환을 동시에 도입하고, 공간변수만을 갖는 형상함수와 가중잔여법을 적용하여 유한요소식을 변환영역에서 표현하였다. 연성된 방정식을 문제의 특성에 따라서 분류하였고 정식화 과정을 검증하였다. 또한 수치해석 알고리듬이 갖는 수치 역 변환의 정성적인 경향에 대하여 검토하였다.