Advanced Thermal Stress Analysis of Smart Materials and Structures

ویرایش: [1st ed. 2020] 
نویسندگان: Zengtao Chen. Abdolhamid Akbarzadeh  
سری: Structural Integrity 10 
ISBN (شابک) : 9783030252007, 9783030252014 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2020 
تعداد صفحات: X, 304
[313] 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 9 Mb 

قیمت کتاب (تومان) : 58,000



این اولین تک‌نگاری تک جلدی است که به طور سیستماتیک پیشرفت‌های اخیر در استفاده از تئوری‌های هدایت حرارتی غیر فوریه را برای مقابله با رفتار چندفیزیکی مواد و ساختارهای هوشمند خلاصه می‌کند.

کتاب شامل شش فصل است و با مقدمه‌ای کوتاه بر نظریه‌های هدایت گرمایی فوریه و غیر فوریه شروع می‌شود. تئوری های هدایت حرارتی غیر فوریه شامل تئوری های کاتانئو-ورنوت، تاخیر فاز دوگانه (DPL)، تاخیر سه فاز (TPL)، تاخیر فاز کسری و تئوری های حرارت تاخیر فاز غیرمحلی است. سپس با بررسی روش‌های حل نظریه‌های هدایت حرارتی غیر فوریه و با ارائه انتقال حرارت گذرا در مواد ناهمگن همگن و پیشرفته، مبانی ویژگی‌های موج حرارتی معرفی می‌شوند. این کتاب مبانی مصالح و ساختارهای هوشمند، از جمله پس‌زمینه، کاربرد و معادلات حاکم را ارائه می‌کند. به طور خاص، سازه های هوشمند با درجه بندی عملکردی ساخته شده از مواد پیزوالکتریک، پیزومغناطیسی و مغناطیسی الکتریسیته مغناطیسی معرفی شده اند که نشان دهنده پیشرفت اخیر در صنعت هستند.

یک سری از آنالیزهای تنش حرارتی غیر مرتبط بر روی ساختارهای یک بعدی نیز وجود دارد. مشمول. این حجم با تجزیه و تحلیل تنش حرارتی جفت شده ساختارهای پیزوالکتریک هوشمند همگن و ناهمگن یک بعدی با در نظر گرفتن تئوری های ترموپیزوالکتریک جفت شده مختلف به پایان می رسد. آخرین اما نه کم‌اهمیت، رفتار شکست سازه‌های هوشمند تحت اختلال حرارتی مورد بررسی قرار می‌گیرد و نویسندگان دستورالعمل‌هایی را برای تحقیقات آینده در مورد موضوع تحلیل چندفیزیکی مواد هوشمند پیشنهاد می‌کنند.

This is the first single volume monograph that systematically summarizes the recent progress in using non-Fourier heat conduction theories to deal with the multiphysical behaviour of smart materials and structures.

The book contains six chapters and starts with a brief introduction to Fourier and non-Fourier heat conduction theories. Non-Fourier heat conduction theories include Cattaneo-Vernotte, dual-phase-lag (DPL), three-phase-lag (TPL), fractional phase-lag, and nonlocal phase-lag heat theories. Then, the fundamentals of thermal wave characteristics are introduced through reviewing the methods for solving non-Fourier heat conduction theories and by presenting transient heat transport in representative homogeneous and advanced heterogeneous materials. The book provides the fundamentals of smart materials and structures, including the background, application, and governing equations. In particular, functionally-graded smart structures made of piezoelectric, piezomagnetic, and magnetoelectroelastic materials are introduced as they represent the recent development in the industry.

A series of uncoupled thermal stress analyses on one-dimensional structures are also included. The volume ends with coupled thermal stress analyses of one-dimensional homogenous and heterogeneous smart piezoelectric structures considering different coupled thermopiezoelectric theories. Last but not least, fracture behavior of smart structures under thermal disturbance is investigated and the authors propose directions for future research on the topic of multiphysical analysis of smart materials.