Μελέτη κυμάτων Rayleigh στα πλαίσια θεωριών τύπου βαθμίδας

Κούτση, Τζόρτζια

dc.contributor.author	Κούτση, Τζόρτζια	el
dc.date.accessioned	2020-11-22T08:25:23Z
dc.date.available	2020-11-22T08:25:23Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51995
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19693
dc.rights	Default License
dc.subject	Gradient elasticity	en
dc.subject	Rayleigh waves	en
dc.subject	Reflection	en
dc.subject	Microstructure	en
dc.subject	Couple stress theory	en
dc.title	Μελέτη κυμάτων Rayleigh στα πλαίσια θεωριών τύπου βαθμίδας	el
dc.contributor.department	Τομέας Μηχανικής	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Wave propagation	en
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-03-04
heal.abstract	Στην παρούσα μελέτη εξετάζουμε προβλήματα διάδοσης και ανάκλασης κυμάτων σε υλικά με μικροδομή στα πλαίσια θεωριών βαθμίδας, τα οποία παρουσιάζουν ενδιαφέρον σε θέματα σεισμολογίας ή και μη καταστροφικών ελέγχων. Η κλασική ελαστικότητα, αν και έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς για τη μελέτη της διάδοσης ελαστικών κυμάτων, δεν είναι σε θέση να προβλέψει φαινόμενα διασποράς στα κύματα Rayleigh και δεν μπορεί να περιγράψει επαρκώς τη συμπεριφορά των υλικών με μικροδομή κυρίως σε υψηλές συχνότητες. Η απλοποιημένη θεωρία βαθμίδας έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς προκειμένου να μοντελοποιηθεί η μικροδομή του υλικού και να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά τα κενά της κλασικής ελαστικότητας όσον αφορά την επίδραση των μικροδομικών χαρακτηριστικών. Σκοπός μας είναι επεκτείνουμε αυτή την ανάλυση χρησιμοποιώντας την πλήρη θεωρία βαθμίδας Toupin-Mindlin στη δυναμική περίπτωση, ενσωματώνοντας τις επιπλέον χαρακτηριστικές σταθερές της μικροδομής του υλικού. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι πράγματι υπάρχουν σημαντικές αποκλίσεις τόσο με την κλασική θεωρία, όσο και με την απλοποιημένη θεωρία βαθμίδας σε μήκη κύματος συγκρίσιμα με το χαρακτηριστικό μήκος της μικροδομής, αποκαλύπτοντας ότι τα μικροδομικά χαρακτηριστικά του υλικού σε αυτή τη θεωρία δεν πρέπει να αγνοούνται. Στη συνέχεια, εξετάζουμε την διάδοση και ανάκλαση επίπεδων κυμάτων σε υλικά με μικροδομή, στα πλαίσια της θεωρίας τάσεων ζεύγους λαμβάνοντας υπόψη και μικρο-αδρανειακά φαινόμενα και γίνεται σύγκριση με προηγούμενες εργασίες όπου αυτά τα φαινόμενα λείπουν. Πράγματι, παρατηρείται ότι ο όρος της μικρο-αδράνειας επηρεάζει σημαντικά τη λύση όταν το μήκος κύματος γίνεται συγκρίσιμο με το χαρακτηριστικό μήκος της μικροδομής του υλικού.	el
heal.sponsor	The present study examines the propagation and reflection of microstructured materials within the framework of gradient theories, which are of great interest in the field of seismology and non-destructive testing. Although the classical theory of elasticity, has been used extensively to study the propagation of elastic waves, is not capable of predicting dispersion phenomena of Rayleigh waves and cannot adequately describe the behaviour of microstructured materials, especially at high frequencies. Therefore, the simplified gradient theory has been used widely in the past to overcome this discrepancy and to model the microstructure of materials. Our aim is to extend this analysis employing the complete Toupin-Mindlin gradient theory in the dynamic case, incorporating the additional characteristic length of the material microstructure. Our results show significant departure from the predictions of classical elasticity as well as from the simplified gradient theory, especially at high frequencies. The obtained results demonstrate that the complete gradient theory can provide a better representation of the material’s microstructure and its characteristics. In addition, we also study the propagation and reflection of plane waves in microstructured materials in the context of couple stress elasticity, taking into account micro-inertial effects and compare our results with previous works where these considerations were absent. It is shown that the inclusion of the micro-inertia term in the problem has a significant effect on the solution, when the wavelengths are comparable to the characteristic lengths of the microstructure	en
heal.advisorName	Γεωργιάδης, Χ. Γ.	el
heal.advisorName	Ζήσης, Α.	el
heal.committeeMemberName	Γεωργιάδης, Χ. Γ.	el
heal.committeeMemberName	Ζήσης, Α.	el
heal.committeeMemberName	Γιαννακόπουλος, Α.	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	105 p.	en
heal.fullTextAvailability	false