Abstrato

Conceito de Termoelasticidade

Mordomo J.

  É possível que a hipótese da elasticidade térmica seja um híbrido de ideias de elasticidade e condução de calor. Tem a ver com o efeito do calor na deformação de um meio elástico e, portanto, com o efeito inverso da deformação na condição térmica do meio em consideração. Quando a taxa de variação no tempo de uma fonte de calor ou a taxa de variação no tempo das condições de contorno térmico num meio é comparada com as características de oscilação estrutural, é produzido stress térmico. As respostas ao assunto para as áreas de temperatura e tensões devem ser derivadas usando as equações acopladas à termoelasticidade nesta circunstância. Pode-se dizer que a teoria clássica é uma teoria desacoplada da termoelasticidade apresentando um fenómeno que não apresenta características físicas reais do meio. Na teoria clássica, a equação térmica apresenta uma forma parabólica, projetando velocidades infinitas de propagação das ondas de calor. Tal estimativa não pode apresentar uma propriedade verdadeira, especialmente em problemas relacionados com choques térmicos [1,2]. As tensões térmicas são produzidas quando o campo de temperaturas no interior de um contínuo elástico varia. A lei constitutiva influencia o campo de temperaturas nas equações governantes da termoelasticidade. A adição linear de deformações térmicas a deformações mecânicas é a base da teoria da termoelasticidade linear. As equações de equilíbrio e de compatibilidade são as mesmas dos problemas de elasticidade, no entanto a lei constitutiva é diferente. Muitas estratégias desenvolvidas para lidar com problemas de elasticidade podem também ser aplicadas a problemas de termoelasticidade com base nesta base. No entanto, certos tipos de problemas de termoelasticidade, como por exemplo os problemas de termoelasticidade acoplada, necessitam de abordagens matemáticas e métodos de análise totalmente distintos [3-5]. Várias teorias não clássicas foram propostas nos últimos dez anos para abordar estas questões. Tais teorias fornecem uma versão modificada da tradicional lei de condução de calor de Fourier, bem como equações hiperbólicas de transferência de calor para impulsos térmicos com velocidade finita. A propagação térmica é um fenómeno ondulatório, de acordo com estas teorias (não um fenómeno de difusão). Maxwell mostrou originalmente velocidades finitas de distribuições de calor (chamadas segundo som) na forma hiperbólica (1867). Em contraste com a regra de Fourier, que afirma que as ondas atingem o topo do corpo sem atraso, o segundo efeito aceita velocidades finitas para a propagação termoelástica das ondas, particularmente no caso de choques térmicos (uma resposta irrealista). Lord e Shulman publicaram uma equação térmica em forma de onda (1967). Em vez da lei de Fourier, consideraram uma lei de condução de calor como sucessora. O termo “constante de tempo” foi cunhado pelos autores. A ligação linear entre a temperatura e o fluxo de calor abrange a taxa de temperatura e as taxas térmicas, o que suporta a sua teoria. Para muitos médiuns, muitos investigadores forneceram informações úteis sobre as características físicas do tempo de alívio [6].Green e Lindsay (1972) propuseram a segunda teoria generalizada, que incorporava a taxa de temperatura como um termo dependente de duas variáveis ??dos tempos de alívio. Dentro da expressão da entropia e da correlação de stress, os autores especificaram dois tempos de desfasamento distintos (t1, t2). Portanto, GL modifica as leis constitutivas e LS modifica a equação da energia. Um modelo substituto sem considerar o desperdício de energia foi apresentado por Green e Naghdi (1993), que empregaram a taxa de deslocamento-temperatura-fluxo na lei de Fourier. Comparado com o modelo clássico associado à lei de Fourier da condução de calor, o aspecto mais importante deste modelo é que o fluxo térmico não considera o desperdício de energia. Foram descritos três tipos diferentes de funções de resposta constitutivas sob a hipótese de Green-Naghdi (GN). Ignaczak (1981) propôs um sistema misto de equações para os modelos GL e LS, bem como um teorema de unicidade do fluxo tensão-calor com uma única constante de tempo para a termoelasticidade generalizada. Este artigo fornece uma visão detalhada dos modelos de termoelasticidade modificados e dos seus feedbacks em estudos recentes através de uma revisão de estudos de termoelasticidade generalizada. As teorias de Lord-Shulman, Green-Lindsay, Green-Naghdi, dual-phase-lag e multi-phase-lag, bem como as suas aplicações a várias geometrias e materiais, são discutidas neste ensaio. Além disso, são indicadas a geometria considerada e a técnica de resolução de cada estudo. A teoria tem em conta o efeito de acoplamento entre a temperatura e a taxa de deformação, mas as equações acopladas resultantes são ambas hiperbólicas.é indicada a geometria considerada de cada estudo e a técnica de solução. A teoria tem em conta o efeito de acoplamento entre a temperatura e a taxa de deformação, mas as equações acopladas resultantes são ambas hiperbólicas.é indicada a geometria considerada de cada estudo e a técnica de solução. A teoria tem em conta o efeito de acoplamento entre a temperatura e a taxa de deformação, mas as equações acopladas resultantes são ambas hiperbólicas.