Un problema dinámico débilmente no lineal para un modelo del medio termoelástico que absorbe una parte del espectro acústico
Autores: Babenkov, Mikhail; Podolskaya, Ekaterina
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un problema dinámico débilmente no lineal para un modelo del medio termoelástico que absorbe una parte del espectro acústico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Problema dinámico
Impacto láser
Capa aislante semiopaca
Termoelasticidad
Coeficiente de expansión térmica
Impacto de alta frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Consideramos un problema dinámico con un impacto láser corto en una capa aislante semiopaca con bordes libres, teniendo en cuenta la absorción selectiva de las regiones del espectro acústico por parte del medio. El comportamiento del material está modelado por la termoelasticidad acoplada extendida formulada en el trabajo previo de la serie. Siguiendo los resultados experimentales, introducimos una corrección débilmente no lineal al coeficiente de expansión térmica. Así, nuestro objetivo es nivelar la incapacidad de la termoelasticidad clásica (CTE) para describir correctamente los procesos de deformación en un sólido bajo un impacto de alta frecuencia, manteniéndonos dentro del marco de los modelos lineales. Los parámetros del sistema de ecuaciones novedosas pueden ajustarse para adaptarse a los datos medidos experimentalmente, es decir, el coeficiente de atenuación dependiente de la frecuencia. Las soluciones en serie del problema de termoelasticidad extendida se comparan con las obtenidas dentro de CTE. A diferencia de CTE y de acuerdo con los experimentos, el modelo permite la existencia simultánea de máximos y mínimos negativos para el estrés a lo largo del tiempo.
Descripción
Consideramos un problema dinámico con un impacto láser corto en una capa aislante semiopaca con bordes libres, teniendo en cuenta la absorción selectiva de las regiones del espectro acústico por parte del medio. El comportamiento del material está modelado por la termoelasticidad acoplada extendida formulada en el trabajo previo de la serie. Siguiendo los resultados experimentales, introducimos una corrección débilmente no lineal al coeficiente de expansión térmica. Así, nuestro objetivo es nivelar la incapacidad de la termoelasticidad clásica (CTE) para describir correctamente los procesos de deformación en un sólido bajo un impacto de alta frecuencia, manteniéndonos dentro del marco de los modelos lineales. Los parámetros del sistema de ecuaciones novedosas pueden ajustarse para adaptarse a los datos medidos experimentalmente, es decir, el coeficiente de atenuación dependiente de la frecuencia. Las soluciones en serie del problema de termoelasticidad extendida se comparan con las obtenidas dentro de CTE. A diferencia de CTE y de acuerdo con los experimentos, el modelo permite la existencia simultánea de máximos y mínimos negativos para el estrés a lo largo del tiempo.