Empleo de criterios de mecánica de fracturas para una evaluación precisa del conjunto completo de constantes elásticas de YBCO mono-cristalino ortorrómbico/tetragonal
Autores: Chaudhuri, Reaz A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Empleo de criterios de mecánica de fracturas para una evaluación precisa del conjunto completo de constantes elásticas de YBCO mono-cristalino ortorrómbico/tetragonal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Constantes elásticas
Sistema de escisión
Mono-cristalino
YBaCuO
Sistemas de grietas
Mecánica de fracturas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Se investiga el efecto de las constantes elásticas, c, sobre la naturaleza (fácil o difícil) de un sistema de fisuración en YBaCuO mono-cristalino mediante una novedosa técnica de expansión de eigenfunciones tridimensional, basada en parte en la separación de la variable de grosor y en parte en una técnica de expansión de series tipo Frobenius modificada en conjunto con el formalismo de Eshelby-Stroh. De los tres conjuntos completos de constantes elásticas disponibles, solo las mediciones experimentales utilizando espectroscopía de ultrasonido resonante merecen una atención seria, a pesar de que los valores reportados de c y, en menor medida, c son excesivamente altos. La presente investigación considera seis sistemas de grietas a través del grosor que debilitan placas de óxido de cobre de bario y de itrio (YBCO) mono-cristalinas ortorrómbicas. Más importante aún, la presente investigación establece condiciones suficientes para la estabilidad/inestabilidad de la trayectoria de la grieta, lo que implica que un sistema de fisuración sea fácil o difícil, es decir, si una grieta se propagaría en su plano/dirección original o se desviaría a uno diferente. Este criterio de mecánica de fracturas se emplea luego para la determinación precisa del conjunto completo de constantes elásticas de YBCO mono-cristalino superconductores. Finalmente, resultados hasta ahora no disponibles relacionados con las variaciones a través del grosor de los factores de intensidad de estrés y las tasas de liberación de energía para una grieta correspondiente a cargas hiperbólicas coseno simétricas y sesgo-simétricas, que también satisfacen las condiciones de contorno en las superficies de la placa, cierran una brecha de larga data.
Descripción
Se investiga el efecto de las constantes elásticas, c, sobre la naturaleza (fácil o difícil) de un sistema de fisuración en YBaCuO mono-cristalino mediante una novedosa técnica de expansión de eigenfunciones tridimensional, basada en parte en la separación de la variable de grosor y en parte en una técnica de expansión de series tipo Frobenius modificada en conjunto con el formalismo de Eshelby-Stroh. De los tres conjuntos completos de constantes elásticas disponibles, solo las mediciones experimentales utilizando espectroscopía de ultrasonido resonante merecen una atención seria, a pesar de que los valores reportados de c y, en menor medida, c son excesivamente altos. La presente investigación considera seis sistemas de grietas a través del grosor que debilitan placas de óxido de cobre de bario y de itrio (YBCO) mono-cristalinas ortorrómbicas. Más importante aún, la presente investigación establece condiciones suficientes para la estabilidad/inestabilidad de la trayectoria de la grieta, lo que implica que un sistema de fisuración sea fácil o difícil, es decir, si una grieta se propagaría en su plano/dirección original o se desviaría a uno diferente. Este criterio de mecánica de fracturas se emplea luego para la determinación precisa del conjunto completo de constantes elásticas de YBCO mono-cristalino superconductores. Finalmente, resultados hasta ahora no disponibles relacionados con las variaciones a través del grosor de los factores de intensidad de estrés y las tasas de liberación de energía para una grieta correspondiente a cargas hiperbólicas coseno simétricas y sesgo-simétricas, que también satisfacen las condiciones de contorno en las superficies de la placa, cierran una brecha de larga data.