کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8256834 1534263 2017 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Shear to longitudinal mode conversion via second harmonic generation in a two-dimensional microscale granular crystal
ترجمه فارسی عنوان
تبدیل به حالت طولی با استفاده از نسل دوم هارمونیک در یک کریستال گرانولی میکروسکوپ دو بعدی
کلمات کلیدی
رسانه های گرانولی، دینامیک غیر خطی، ساختارهای دوره ای،
ترجمه چکیده
تبدیل به حالت طولی با استفاده از نسل دوم هارمونیک، به صورت تئوری و محاسباتی برای امواج هواپیما در محیط گرانولی میکروسکوپ دو طرفه، چسبنده و شش ضلعی بسته بندی شده مورد مطالعه قرار گرفته است. این مدل شامل آزادی های انتقال و چرخشی، و همچنین تعاملات تماس طبیعی و برش است. ما در هر سه حالت خطی، که دارای محدوده فضایی بی نهایت هستند و در یکی از جهت های کریستال بسیار متقارن حرکت می کنیم، موج های بسامدی بسامد را در نظر می گیریم. امواج هارمونیک دوم تولید شده برای تمام موارد طولی هستند. برای حالت ماتریس عرضی عرض، یک عبارت تحلیلی برای دامنه دوم هارمونیک، که با استفاده از روش تقریبی متوالی مشتق شده است، حضور تعداد خاصی از موجهای رزونانس و ضد ریستون را نشان می دهد، که دومی که ممنوع است، اگر چرخش در مدل. با شبیه سازی یک شبکه با قوانین نیروی تماس چسب، اثربخشی تجزیه و تحلیل نظری را برای موارد غیر رزونانس، رزونانس و ضد انعقاد بررسی می کنیم. این کار برای تجزیه و تحلیل مقیاس های میکروسکوپ و مقیاس تراکم مکانیکی فشرده شده مناسب است و باید مطالعات آینده را در مورد سیستم های گرانشی غیر خطی دو و سه بعدی الهام دهد که در آن جفت برشی بین دو قطعه و چرخش ذرات نقش مهمی ایفا می کنند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات زمین شناسی
چکیده انگلیسی
Shear to longitudinal mode conversion via second harmonic generation is studied theoretically and computationally for plane waves in a two-dimensional, adhesive, hexagonally close-packed microscale granular medium. The model includes translational and rotational degrees of freedom, as well as normal and shear contact interactions. We consider fundamental frequency plane waves in all three linear modes, which have infinite spatial extent and travel in one of the high-symmetry crystal directions. The generated second harmonic waves are longitudinal for all cases. For the lower transverse-rotational mode, an analytical expression for the second harmonic amplitude, which is derived using a successive approximations approach, reveals the presence of particular resonant and antiresonant wave numbers, the latter of which is prohibited if rotations are not included in the model. By simulating a lattice with adhesive contact force laws, we study the effectiveness of the theoretical analysis for non-resonant, resonant, and antiresonant cases. This work is suitable for the analysis of microscale and statically compressed macroscale granular media, and should inspire future studies on nonlinear two- and three-dimensional granular systems in which interparticle shear coupling and particle rotations play a significant role.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Wave Motion - Volume 68, January 2017, Pages 22-30
نویسندگان
, ,