Μελέτη της Συμπεριφοράς των Υλικών σε Προβλήματα Θερμοελαστικότητας

Κουρουνάρχης, Στυλιανός; Kourounarchis, Stylianos

dc.contributor.author	Κουρουνάρχης, Στυλιανός	el
dc.contributor.author	Kourounarchis, Stylianos	en
dc.date.accessioned	2017-08-23T09:46:56Z
dc.date.issued	2017-08-23
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45415
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7179
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Εφαρμοσμένη Μηχανική”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Θερμομηχανική Συμπεριφορά Υλικών	el
dc.subject	Θεωρία Γενικευμένης Θερμοελαστικότητας	el
dc.subject	Χρονικά Μεταβαλλόμενο Θερμοκρασιακό Πεδίο	el
dc.subject	Θερμικές Τάσεις	el
dc.subject	Δυναμικό Συζευγμένο Θερμοελαστικό Πρόβλημα	el
dc.subject	Thermomechanical Behaviour of Materials	en
dc.subject	Theory of Generalized Thermoelasticity	en
dc.subject	Unsteady Temperature Field	en
dc.subject	Thermal Stresses	en
dc.subject	Dynamic Coupled Problem of Thermoelasticity	en
dc.title	Μελέτη της Συμπεριφοράς των Υλικών σε Προβλήματα Θερμοελαστικότητας	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Thermomechanics	en
heal.classification	Continuum Mechanics	en
heal.dateAvailable	2018-08-22T21:00:00Z
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-04-03
heal.abstract	Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη θεμάτων μεταβαλλόμενου (χωρικά και χρονικά) θερμοκρασιακού πεδίου και στο πώς επηρεάζεται η μηχανική συμπεριφορά ενός στερεού σώματος, εξαιτίας αυτών των μεταβολών. Αρχικά παρατίθεται το βασικό θεωρητικό υπόβαθρο της γραμμικής Θερμοελαστικότητας. Δίδεται η θεμελίωση της στο πλαίσιο των βασικών αρχών της Μηχανικής του Συνεχούς Μέσου και της Θερμοδυναμικής. Δίδεται το κλασικό μοντέλο Θερμοελαστικότητας (βασισμένο στο Νόμο του Fourier) κι ακολούθως τα μη κλασικά θερμοελαστικά μοντέλα Lord-Shulman, Green-Lindsay, Green-Naghdi. Τα θερμοελαστικά μοντέλα Lord-Shulman, Green-Lindsay, Green-Naghdi, τα οποία έχουν διατυπωθεί και πιο πρόσφατα χρονικά, δεν διέπονται από το παράδοξο της άπειρης ταχύτητας διάδοσης του θερμικού κύματος. Αυτό το παράδοξο χαρακτηρίζει το κλασικό μοντέλο Θερμοελαστικότητας και οφείλεται στο ότι ο Νόμος του Fourier δημιουργεί ένα υπερβολικού-παραβολικού τύπου σύστημα διαφορικών εξισώσεων. Επίσης, τα μη κλασικά μοντέλα περιγράφουν ικανοποιητικότερα την απόκριση ενός στερεού σε ακαριαίες θερμικές μεταβολές και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Το κλασικό μοντέλο μαζί με τα θερμοελαστικά μοντέλα Lord-Shulman, Green-Lindsay, Green-Naghdi συνθέτουν το διευρυμένο μοντέλο της Γενικευμένης Θερμοελαστικότητας. Λεπτομερής αναφορά γίνεται, επίσης, στις βοηθητικές συνθήκες και στα βασικά ενεργειακά θεωρήματα της Θερμοελαστικότητας. Χρησιμοποιώντας τη βασική θεωρία, τέσσερα είδη θερμοελαστικών προβλημάτων μεταβαλλόμενου θερμοκρασιακού πεδίου μελετώνται. Για την επίλυση χρησιμοποιούνται αναλυτικές μαθηματικές μέθοδοι. Τα αναλυόμενα θερμοελαστικά προβλήματα είναι τα ακόλουθα: 1) Η εξέλιξη του πεδίου μεταβατικών θερμικών τάσεων σε δοκό τετραγωνικής διατομής, σύμφωνα με το κλασικό μοντέλο Θερμοελαστικότητας, 2) Η εξέλιξη του πεδίου μεταβατικών θερμικών τάσεων σε σφαιρικό φορέα, σύμφωνα με το κλασικό μοντέλο Θερμοελαστικότητας, 3) Η διάδοση επίπεδων θερμοελαστικών κυμάτων σε άπειρο Ελαστικό Χώρο και Ημίχωρο, σύμφωνα με το κλασικό μοντέλο Θερμοελαστικότητας, 4) Η ανάλυση του δυναμικού συζευγμένου θερμοελαστικού προβλήματος σε μία διάσταση, σύμφωνα με το κλασικό και τα μοντέλα Lord-Shulman, Green-Lindsay, Green-Naghdi-2. Μετά την ανάλυση, γίνονται εφαρμογές των σχέσεων που έχουν εξαχθεί. Τέλος, διατυπώνονται οι παρατηρήσεις επί των αποτελεσμάτων των εφαρμογών και δίδονται προτάσεις για περαιτέρω μελέτη.	el
heal.abstract	The current post-graduate thesis focuses on unsteady temperature field topics and on the effects of temperature variation on the mechanical behaviour of a body. Initially, the fundamental theory of linear Thermoelasticity is presented. Detailed attention is given to the basic principles of the Continuum Mechanics, the First and Second Laws of Thermodynamics and Fourier’s Law of heat conduction. Consequently, the classical model (based on Fourier’s Law) and the non-classical models (Lord-Shulman, Green-Lindsay, Green-Naghdi) of Thermoelasticity are given. Compared to the classical model, non-classical models do not display the paradox of inifinite propagation speed of thermal signals (the paradox is caused by the Fourier model of heat conduction) and offer more satisfactory description of a solid’ s response to a fast transient thermal loading and at low temperatures. The classical and non-classical models constitute the extended model of Generalized Thermoelasticity. Discussion of initial and boundary conditions, the variational formulation and the reciprocity theorem for Thermoelasticity are also presented. Using the fundamental theory, four types of unsteady temperature problems are studied. Analytical mathematical methods are used for the solution. The thermoelastic problems are the following: 1) The evolution of transient thermal stresses in rectangular beams, according to the classical model of Thermoelasticity, 2) The evolution of transient thermal stresses in thick spheres, according to the classical model of Thermoelasticity, 3) The propagation of thermoelastic plane waves in an Elastic Space and Semi-Space, according to the classical model of Thermoelasticity. 4) Analysis of the dynamic coupled thermoelastic problem in one dimension, according to the classical, Lord-Shulman, Green-Lindsay and Green-Naghdi-type-2 models. After the analysis, engineering applications on each type of thermoelastic problem are treated. Finally, the results of the applications are discussed and suggestions for future research are presented.	en
heal.advisorName	Θεοτόκογλου, Ευστάθιος	el
heal.committeeMemberName	Θεοτόκογλου, Ευστάθιος	el
heal.committeeMemberName	Κυτόπουλος, Βίκτωρ	el
heal.committeeMemberName	Κοντού, Ευαγγελία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	true