کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8052355 1519393 2016 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Finite element simulation of a gradient elastic half-space subjected to thermal shock on the boundary
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی عنصر محدود از یک نیم فشرده ی گرادیان تحت تاثیر شوک حرارتی بر روی مرز است
ترجمه چکیده
تأثیر ریزساختار بر رفتار ماکروسکوپیک مواد پیچیده تحت شرایط شوک حرارتی است. پاسخ شوک حرارتی نیم فشرده الاستیک تحت انتقال حرارت کنترا در سطح آزاد آن از یک سیال تحت تغییر ناگهانی دمای آن در محدوده ی تئوری پیوندی تعریف شده از گرماسنجی گرادیان بررسی شده است. این تئوری به منظور مؤثر ساختن ریزساختار مواد مورد استفاده قرار می گیرد. این یک مسئله ارزش مرزی اولیه خواستار است که به صورت عددی حل شده است با استفاده از یک روش عنصر محدود با مرتبه بالاتر. شبیه سازی شده برای مقادیر مختلف پارامترهای میکروساختار انجام شده است که نشان می دهد در داخل ماده گرادیان پالس های ترموالاستیک پراکنده و نرمتر از آنهایی است که در یک جامد الاستیک کلاسیک یافت می شوند که در آن محلول به عنوان یک مورد خاص بازیابی می شود. برآورد پایداری انرژی برای محلول ضعیف برای هر دو سیستم ترموالاستیک به طور کامل و ضعیف همراه شده است. ویژگی های همگرایی طرح های عنصر محدود ارائه شده توسط چندین آزمایش عددی تایید شده است. علاوه بر اهمیت اعمال مستقیم نتایج به دست آمده، راه حل ما به عنوان یک معیار مفید برای مدل سازی مشکلات پیچیده در چارچوب گرماسنجی گرادیان عمل می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
چکیده انگلیسی
The influence of the microstructure on the macroscopical behavior of complex materials is disclosed under thermal shock conditions. The thermal shock response of an elastic half-space subjected to convective heat transfer at its free surface from a fluid undergoing a sudden change of its temperature is investigated within the context of the generalized continuum theory of gradient thermoelasticity. This theory is employed to model effectively the material microstructure. This is a demanding initial boundary value problem which is solved numerically using a higher-order finite element procedure. Simulations have been performed for different values of the microstructural parameters showing that within the gradient material the thermoelastic pulses are found to be dispersive and smoother than those within a classical elastic solid, for which the solution is retrieved as a special case. Energy type stability estimates for the weak solution have been obtained for both the fully and weakly coupled thermoelastic systems. The convergence characteristics of the proposed finite element schemes have been verified by several numerical experiments. In addition to the direct applicative significance of the obtained results, our solution serves as a useful benchmark for modeling more complicated problems within the framework of gradient thermoelasticity.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Mathematical Modelling - Volume 40, Issues 23–24, December 2016, Pages 10181-10198
نویسندگان
, , ,