کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6748937 1430225 2015 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Scattering of an anti-plane shear wave by an embedded cylindrical micro-/nano-fiber within couple stress theory with micro inertia
ترجمه فارسی عنوان
پراکندگی یک موج برشی ضد هواپیما با یک میکرو / نانو الیاف استوانه ای جاسازی شده در نظریه تنش چندگانه با مینرال میکرو
کلمات کلیدی
تئوری استرس زنانه، اصطلاح درونی مبهم چرخشی، موج برش ضد هواپیما، میکرو / نانو فایبر، مقطع پراکندگی،
ترجمه چکیده
ناکافی بودن تئوری کشش سنتی در توصیف چنین پدیده ای به عنوان پراکندگی مرتبط با یک موج پخش با طول موج قابل مقایسه با طول درونی رسانه مورد علاقه شناخته شده است. علاوه بر این، در شرایط خاصی قادر به ضبط تمام امواج رادیکال نیست. یک راه حل برای این معضلات، استفاده از نظریات دقیق تر نظم پیوسته است که باعث ظهور حداقل یک ویژگی جدید در فرمولاسیون می شود. شواهد تجربی و همچنین تجزیه و تحلیل دینامیک شبکه نشان می دهد که اگر چه نظریه های پیوسته مرتبه بالاتر منجر به بهبودی می شود، اما نمی تواند به طور کامل از معضلات فوق ذکر شده غلبه کند، مگر اینکه اصطلاح مینرژانس در فرمولاسیون ها وجود داشته باشد. کار جاری، میدان های الاستودینامیکی یک موج برشی ضد هواپیما را پراکنده شده توسط یک میکرو / نانو فایلی که در ماتریس بی نهایت تعبیه شده است، با استفاده از تئوری تنش زنانه با اصطلاح مینرال، مورد توجه قرار می گیرد. علاوه بر این، فرمول های مربوط به مواردی که موج حادثه به یک حفره دایره ای میکرو / نانو درج می شود یا یک میکرو / نانو الیاف غیرقابل انباشته نیز به دست می آید. در این نظریه، ظهور یک مقیاس طول جدید، به اصطلاح، طول مشخصه دینامیکی ناشی از در نظر گرفتن مینرال میکرونی است که روابط پراکندگی فیزیکی را با مشخصه هایی شبیه به مشاهدات آزمایشات نشان می دهد. اثرات دو نوع مختلف شرایط مرزی برای موارد فیبر انعطاف پذیر الاستیک و سفت و سخت درون تئوری کنونی مورد بحث قرار گرفته است. با استفاده از این تئوری، بیانات مربوط به تحلیلی از میدان های الاستودینامیکی، مقاطع پراکندگی مجموع و دیفرانسیل مختلف و ضریب تمرکز تنش دینامیکی ارائه شده است و وابستگی آنها به طول مشخصه ها و فرکانس مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده شده است که اثر اصطکاک مکانیکی در فرکانسهای بالاتر قابل توجه است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
The inadequacy of traditional theory of elasticity in describing such a phenomenon as dispersion associated to a propagating wave with wavelength comparable to the intrinsic length of the medium of interest is well-known. Moreover, under certain circumstances it is incapable of capturing all the propagating waves. A remedy to such dilemmas is the employment of the more accurate higher order continuum theories which give rise to the appearance of at least one new characteristic length in the formulation. The experimental evidences as well as lattice dynamic analysis suggest that, although higher order continuum theories result in some improvements, but cannot fully overcome the above-mentioned dilemmas, unless the micro inertia term is included in the formulations. The current work addresses the elastodynamic fields of an anti-plane shear wave scattered by a micro-/nano-fiber embedded in an infinite matrix using couple stress theory with micro inertia term. Moreover, the formulations pertinent to the cases where the incident wave strikes an embedded micro-/nano-size circular cavity or a rigid immovable micro-/nano-fiber are also obtained. Within this theory, the appearance of a new length scale, so-called “dynamic characteristic length” stems from consideration of the micro inertia, which gives rise to physically realistic dispersion relations with characteristic resembling those observed in experiments. The effects of two different types of boundary conditions for the cases of elastic and rigid immovable fiber encountered within the present theory are discussed. By using this theory, the corresponding analytical expressions of the elastodynamic fields, total and differential scattering cross-sections, and the dynamic stress concentration factor are presented and their dependence on the characteristic lengths and frequency are examined. It has been shown that the effect of micro inertia term is more noticeable in higher frequencies.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volume 58, April 2015, Pages 73-90
نویسندگان
, , , ,