Finite Difference Analysis of ۲D Stress Wave Propagation in Two Dimensional Functionally Graded Ceramics-Metals Composites

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 253

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-8-2_008

تاریخ نمایه سازی: 2 دی 1400

چکیده مقاله:

In this study, a finite difference method is presented for longitudinal stress wave propagation analysis in functionally graded ۲D plane strain media. The plane material consists of two ceramics (SiC and Al۲O۳) and two metals (Al ۱۱۰۰ and Ti-۶A۱-۴V (TC۴)) with power‐law variation for mechanical properties in terms of volume fractions of the constituents. Firstly, the governing equations of wave propagation in the functionally graded plane strain media were derived in Cartesian coordinate. It’s assumed that elastic module, density, and Poisson’s ratio are variable in all of the media. Secondly, the finite difference method was used to discretize the equations. Time step size was obtained using the von Neumann stability approach. The materials distribution effects are studied in different states and history of stress, strain, and displacement. To validate the numerical simulation, stress is compared with theoretical equations in special states. Results show that the wave propagation behavior is considerably influenced by material composition variation.

نویسندگان

Ali Amiri

Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

Hossein Rahmani

Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Koizumi, M., ۱۹۹۳. The concept of FGM, ceramic transaction, functionally ...
  • Meng, W., Zhang, W., Zhang, W., Yin, X., Guo, L. ...
  • Fereidoon, A., Mohyeddin, A., Sheikhi, M. and Rahmani, H., ۲۰۱۲. ...
  • Elastic analysis of Shrink-fitted Thick FGM Cylinders Based on Linear Plane Elasticity Theory [مقاله ژورنالی]
  • Kolsky, H., ۱۹۶۳. Stress waves in solids (Vol. ۱۰۹۸). Courier ...
  • Graff, K.F., ۲۰۱۲. Wave motion in elastic solids. Courier Corporation ...
  • Achenbach, J., ۲۰۱۲. Wave propagation in elastic solids. Elsevier ...
  • Wang, L., ۲۰۱۱. Foundations of stress waves. Elsevier ...
  • Mehrkash, M., Azhari, M. and Mirdamadi, H.R., ۲۰۱۴. Reliability assessment ...
  • Alterman, Z. and Karal Jr, F.C., ۱۹۷۰. Propagation of elastic ...
  • Chiu, T.C. and Erdogan, F., ۱۹۹۹. One-dimensional wave propagation in ...
  • Bruck, H.A., ۲۰۰۰. A one-dimensional model for designing functionally graded ...
  • Han, X., Xu, D. and Liu, G.R., ۲۰۰۲. Transient responses ...
  • Tadi, M., ۲۰۰۴. Finite difference methods for elastic wave propagation ...
  • Asemi, K., Akhlaghi, M. and Salehi, M., ۲۰۱۲. Dynamic analysis ...
  • Cao, X., Jin, F., Jeon, I. and Lu, T.J., ۲۰۰۹. ...
  • Cao, X., Jin, F. and Jeon, I., ۲۰۱۱. Calculation of ...
  • Hedayatrasa, S., Bui, T.Q., Zhang, C. and Lim, C.W., ۲۰۱۴. ...
  • Golub, M.V., Fomenko, S.I., Bui, T.Q., Zhang, C. and Wang, ...
  • Dao, D.K., Ngo, V., Phan, H., Pham, C.V., Lee, J. ...
  • Shariyat, M., Lavasani, S.M.H. and Khaghani, M., ۲۰۱۰. Nonlinear transient ...
  • Shariat, M. and Nikkhah, M., ۲۰۰۹. An exact elastodynamic solution ...
  • Hosseini, S.M. and Abolbashari, M.H., ۲۰۱۰. General analytical solution for ...
  • Aksoy, H.G. and Şenocak, E., ۲۰۰۹. Wave propagation in functionally ...
  • Dorduncu, M., Apalak, M.K. and Cherukuri, H.P., ۲۰۱۵. Elastic wave ...
  • Cherukuri, H.P. and Shawki, T.G., ۱۹۹۶. A finite‐difference scheme for ...
  • Asgari, M., ۲۰۱۶. Material optimization of functionally graded heterogeneous cylinder ...
  • Bednarik, M., Cervenka, M., Groby, J.P. and Lotton, P., ۲۰۱۸. ...
  • Yang, Y. and Liu, Y., ۲۰۲۰. A new boundary element ...
  • Asgari, M. and Akhlaghi, M., ۲۰۰۹. Transient heat conduction in ...
  • Bin, W., Jiangong, Y. and Cunfu, H., ۲۰۰۸. Wave propagation ...
  • Vollmann, J., Profunser, D.M., Bryner, J. and Dual, J., ۲۰۰۶. ...
  • Asgari, M. and Akhlaghi, M., ۲۰۱۱. Natural frequency analysis of ...
  • Torsional wave propagation in 1D and two dimensional functionally graded rod [مقاله ژورنالی]
  • Otieno, O.R., Manyonge, A., Maurice, O. and Daniel, O., ۲۰۱۵. ...
  • نمایش کامل مراجع