The purpose of this study is to illustrate the propagation of the shear waves (SH-waves) in a prestressed hetrogeneous orthotropic media overlying a pre-stressed anisotropic porous half-space with self weight. It is considered that the compressive initial stress, mass density and moduli of rigidity of the upper layer are space dependent. The proposed model is solved to obtain the different dispersion relations for the SH-wave in the elastic-porous medium of different properties. The effects of compressive and tensile stresses along with the heterogeneity, porosity, Biot's gravity parameter on the dispersion of SH-wave are shown numerically. The wave analysis further indicates that the technical parameters of upper and lower half-space affect the wave velocity significantly. The results may be useful to understand the nature of seismic wave propagation in geophysical applications and in the field of earthquake and material science engineering.
The present research is concerned with the study of Stoneley wave propagation at the interface of two dissimilar homogeneous orthotropic magneto-thermoelastic solids with fractional order theory of type GN-III with three phase-lags and combined effect of hall current and rotation. With the help of appropriate boundary conditions the secular equations of Stoneley waves are obtained in the form of determinant. The characteristics of wave such as phase velocity, attenuation coefficient and specific loss are computed numerically. The effect of rotation on the Stoneley wave's phase velocity, attenuation coefficient, specific loss, displacement components, stress components and temperature change has been depicted graphically. Some particular cases are also derived in this problem.
The objective of this paper is to study the effect of frequency in a two-dimensional orthotropic thermoelastic rotating solid with fractional order heat transfer in generalized thermoelasticity with two-temperature due to inclined load. As an application the bounding surface is subjected to uniformly and linearly distributed loads (mechanical and thermal source). The problem is solved with the help of Fourier transform. Assuming the disturbances to be harmonically time dependent, the expressions for displacement components, stress components, conductive temperature and temperature change are derived in frequency domain. Numerical inversion technique has been used to determine the results in physical domain. The results are depicted graphically to show the effect of frequency on various components. Some particular cases are also discussed in the present research.
The present research is focused on the study of plane harmonic waves in a two-dimensional orthotropic magneto-thermoelastic media with fractional order theory of generalized thermoelasticity in the light of two-temperature and rotation due to time harmonic sources. Here, we studied three types of waves namely quasi-longitudinal (QL), quasi-transverse (QTS) and quasi thermal (QT) waves. The variations in the wave properties such as phase velocity, attenuation coefficient and specific loss have been noticed with respect to frequency for the reflected waves. Further the value of amplitude ratios, energy ratios and penetration depth are computed numerically with respect to angle of incidence. The numerical simulated results are presented graphically to show the effect of fractional parameter based on its conductivity (0<α<1 for weak, α=1 for normal, 1<α≤2 for strong conductivity) on all the components.
An analysis of dynamic responses is carried out on monoclinic anisotropic system due to a buried harmonic line source. The load is in the form of a normal stress acting along an arbitrary axis on the plane of symmetry within the orthotropic materials: In case that the line load is acting along the symmetry axis normal to the plane of symmetry, plane wave equation is coupled with verital shear wave and longitudinal wave. However, if the line load is acting along an arbitrary axis normal to the plane of symmetry, plane wave equation is coupled with vertical shear wave, longitudinal wave and horizontal shear wave. We first considered the equation of motion in a reference coordinate system, where the line load is coincident with a symmetry axis of the orthotropic material. Then the equation of motion is transformed into one with respect to general coordinate system with azimuthal angle by using transformation tensor. Plane wave solutions of monoclinic systems are derived for infinite media. Finally complete solutions for the plane harmonic wave are obtained by calculating the inverse of the integral transforms, in which bulk wave poles are avoided by deforming the contour of the integration to the complex plane. Numerical results for examples of orthotropic material belonging to monoclinic symmetry are demonstrated.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.13
no.4
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pp.563-571
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1989
The load distribution factor in the perforated square plate under concentrated load acting at arbitrary points through elastic media are calculated. For the calculation the perforated plate was converted into an orthotropic plate using the method suggested by J.B. Mahoney. In the process of the calculation the angle support at each corners was equivalent to a point support having equivalent stiffness. The deflections for the calculation of the load distribution factor were obtained using auxiliary plate extended in both directions of the plate and compared with the results from ANSYS calculations. After showing the validity of the current method, the calculation of the load distribution factor was performed. The result showed that the load distribution factor at the periphery of the plate is larger than that of in the central locations. This load distribution factor could be used for re-distribution of the applied load in more accurate analysis of the plate as well as it can be used in the analysis of the elastic media as the load factor.
In this paper, we study the response of several anisotropic systems to buried transient line loads. The problem is mathematically formulated based on the equations of motion in the constitutive relations. The load is in form of a normal stress acting with arbitrary axis on the plane of monoclinic symmetry. Plane wave equation is coupled with vertical shear wave, longitudinal wave and horizontal shear wave. We first considered the equation of motion in reference coordinate system, where the line load is coincident with symmetry axis of the orthotrioic material. Then the equation of motion is transformed with respect to general coordiante system with azimuthal angle by using transformation tensor. The load is first described as a body force in the equations of the motion for the infinite media and then it is mathematically characterized. Subsequently the results for semi-infinite spaces is also obtained by using superposition of the infinite medium solution together with a scattered solution from the free surface. Consequently explicit solutions for the displacements are obtained by using Cargniard-DeHoop contour. Numerical results which are drawn from concrete examples of orthotropic material belonging to monoclinic symmetry are demonstrated.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.25
no.5
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pp.103-111
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2008
This study proposes a technique to estimate the material property of a paper by using an experimental methods and commercial CAE software. Under gravitation, if one side of the paper is attached to the ground, the opposite side of paper is largely deformed, and vibrates freely. Since the paper has an orthotropic characteristic due to its treatment, the deformations in two orthogonal directions of the dry paper are different. An experimental method to measure the static deformation of the paper introduces this phenomenon. And dynamic behavior, frequency of free vibration is measured. And then. virtual prototypes that can represent the static and dynamic behavior are modeled by using the commercial CAE software $RecurDyn^{MT}$/MTT3D, which has been widely used by the printer makers. While comparing the deformation and frequency from the experiment and simulation, a design optimization technique in the commercial CAE software of R-INOPL, $RecurDyn^{TM}$/AutoDesign is used to estimate the material property such as Young's modulus, shear modulus and density of the paper.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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