In this paper, we considered the Dirichlet initial boundary value problem of a nonlinear viscoelastic wave equation with nonlinear damping and source terms, and investigated finite time blow-up phenomena of the solutions to the equation with arbitrary positive initial data, under suitable conditions.
Numerical simulation of coextrusion process of viscoelastic fluids within a die has been carried out. In the coextrusion process velocity profile at the outflow boundary is not known a priori, which makes it difficult to impose the proper boundary condition at the outflow boundary. This difficulty has been avoided by using the open boundary condition (OBC) method. In this study, elastic viscous stress splitting (EVSS) formulation with streamline upwind (SU) method has been used in the finite element method. In order to test the validity of the OBC method, comparison between the results of fully developed condition at the outlet and those of OBC has been made for a Newtonian fluid. In the case of upper convected Maxwell (UCM) fluid, the effect of outflow boundary condition on the interface position has been investigated by using two meshes having different downstream lengths. In both cases, the results with the OBC method showed reasonable interface shape. In particular, for the UCM fluid the interface shape calculated with OBC was independent of the downstream length, while the results with the zero traction condition showed oscillation of interface position close to the outlet. Viscosity difference was found to be more important than elasticity difference in determining the final interface position. However, the overshoot of interface position near the con-fluent point increased with elasticity.
The present numerical study investigates flow characters and heat transfer enhancement by the viscoelastic-driven secondary flow and buoyancy effect in a 2:1 rectangular duct. Three versions of thermal boundary conditions involving difference combination of heated walls and adiabatic walls are analyzed in this study. The Reiner-Rivlin model is adopted as a viscoelastic fluid model to simulate the secondary flow and temperature-dependent viscosity model is used. Calculated Nusselt numbers are very good agreement with experimental results for reported viscoelastic fluids. It is found that the heat transfer enhancement is mainly caused by the viscoelastic-driven secondary flow and buoyancy-induced secondary flow play a role of promoting this effect.
The present study investigates flow character and heat transfer behaviors of viscoelastic non-Newtonian fluid in a 2:1 rectangular duct. An axially-constant heat flux on bottom wall and peripherally constant temperature boundary condition(H1) was adopted. The Reiner-Rivlin fluid model is used as the normal stress model for the viscoelastic fluid and temperature-dependent viscosity model is adopted. The present results show a signifiant change of the main flow field which causes a large heat transfer enhancement. This phenomena can be explained by the combined effect of buoyancy, temperature-dependent viscosity and viscoelastic property on the flow.
Tohidi, H.;Hosseini-Hashemi, S.H.;Maghsoudpour, A.;Etemadi, S.
Wind and Structures
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제25권2호
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pp.131-156
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2017
This paper deals with the dynamic stability of embedded functionally graded (FG)-carbon nanotubes (CNTs)-reinforced micro cylindrical shells. The structure is subjected to harmonic non-uniform temperature distribution and 2D magnetic field. The CNT reinforcement is either uniformly distributed or FG along the thickness direction where the effective properties of nano-composite structure are estimated through Mixture low. The viscoelastic properties of structure are captured based on the Kelvin-Voigt theory. The surrounding viscoelastic medium is considered nonhomogeneous with the spring, orthotropic shear and damper constants. The material properties of cylindrical shell and the viscoelastic medium constants are assumed temperature-dependent. The first order shear deformation theory (FSDT) or Mindlin theory in conjunction with Hamilton's principle is utilized for deriving the motion equations where the size effects are considered based on Eringen's nonlocal theory. Based on differential quadrature (DQ) and Bolotin methods, the dynamic instability region (DIR) of structure is obtained for different boundary conditions. The effects of different parameters such as volume percent and distribution type of CNTs, mode number, viscoelastic medium type, temperature, boundary conditions, magnetic field, nonlocal parameter and structural damping constant are shown on the DIR of system. Numerical results indicate that the FGX distribution of CNTs is better than other considered cases. In addition, considering structural damping of system reduces the resonance frequency.
본 연구에서는 이러한 경우를 대상으로 하여, 채터발생의 주원인이 공구가 되도록 돌출길이를 충분히 길게 한 상태에서 공구체결부에 점탄성재료를 삽입하고 채터진동 억제 효과를 검토하였다. 또한 점탄성 재료 삽입으로 인한 공구 고정부의 강성 및 감쇠의 변화를 공구고정부에 대한 유한요소해석(FEA) 및 충격실험 등을 수행 하여 알아보았으며, 정적 강성의 저하로 인해 안정절삭조건에서 발생할 수 있는 정밀 도저하를 검토하여 보았다.
Viscoelastic components for vibration isolation or shock absorption in automobiles, machines and buildings are often subject to a high level of static deformation. From the dynamic design point of view, it is requisite to predict dynamic complex stiffness of viscoelastic components accurately and efficiently. To this end, a systematic procedure for complex modulus measurement of the viscoelastic material under large static deformation is often required in the industrial fields. In this paper, dynamic test conditions and procedures for the viscoelastic material under small oscillatory load superimposed on large static deformation are discussed. Various standard test methods are investigated in order to select an adequate test methodology. The influence of fixed boundary condition in the compression tests upon complex stiffness are investigated and an effective correction technique is proposed. Then the uniaxial tension and compression tests are performed and its results are compared with analysis results from conventional constitutive models.
The purpose of this study is to verify the vibration and damping characteristics of elastic-viscoelastic-elastic structures, theoretically and experimentally. The forth-order differential equations of motion are derived for the transverse vibration of three-layered plates with viscoelastic core layer. The equations consider both transverse displacements of the constraining layer and the bare base plate as variable and account for the effect of the transverse normal strain and the shear strain of viscoelastic core layer on the vibration of the plates. Finite difference analysis of the equations and experimental measurements are performed on the three-layered plates of completely free boundary condition. Comparative investigations on the theory and the results of direct frequency analysis of NASTRAN are carried out on the same structures.
The present numerical study investigates flow characteristics and heat transfer enhancement of the viscoelastic non-Newtonian fluid in a 2:1 rectangular duct. The combined effect of temperature-dependent viscosity, buoyancy and secondary flow caused by second normal stress difference are all considered. The Reiner-Rivlin model is used as a viscoelastic fluid model to simulate the secondary flow and temperature-dependent viscosity model is adopted. Three types of thermal boundary conditions involving different combinations of heated walls and adiabatic walls are considered in this study. Calculated Nusselt numbers are in good agreement with experimental results in both the thermal developing and thermally developed regions. The heat transfer enhancement can be explained by the combined viscoelasticity-driven secondary flow, buoyancy-induced secondary flow and temperature-dependent viscosity.
In this paper, critical fluid velocity and frequency of laminated pipe conveying fluid are presented. Each layer of the pipe is reinforced by functionally graded carbon nanotubes (FG-CNTs). The internal fluid is assumed turbulent and the induced forces are calculated by momentum equations. The pipe is resting on viscoelastic foundation with spring, shear and damping constants. The motion equations are derived based on classical shell theory and energy method. Differential quadrature method (DQM) is used for solution and obtaining the critical fluid velocity. The effects of volume percent and distribution of CNT, boundary condition, lamina layer number, length to radius ration of pipe, viscoelastic medium and fluid velocity are shown on the critical fluid velocity. Results show that with increasing the lamina layer number, the critical fluid velocity increases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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