دورية أكاديمية

Identification of a model of a nonlinear elastic anisotropic material with cubic symmetry of properties ; Идентификация модели нелинейно упругого анизотропного материала с кубической симметрией свойств

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان: Identification of a model of a nonlinear elastic anisotropic material with cubic symmetry of properties ; Идентификация модели нелинейно упругого анизотропного материала с кубической симметрией свойств
المؤلفون: Marina Yurievna Sokolova, Dmitry Viktorovich Khristich, Марина Юрьевна Соколова, Дмитрий Викторович Христич
المساهمون: Работа выполнена при поддержке госзадания Минобрнауки РФ (шифр FEWG-2023-0002).
المصدر: Chebyshevskii Sbornik; Том 24, № 3 (2023); 320-332 ; Чебышевский сборник; Том 24, № 3 (2023); 320-332 ; 2226-8383 ; 10.22405/2226-8383-2023-24-3
بيانات النشر: Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University
سنة النشر: 2023
المجموعة: Chebyshevskii Sbornik (E-Journal) / Чебышевский сборник
مصطلحات موضوعية: константы упругости второго и третьего порядков, finite strains, anisotropy, cubic materials, phase velocities of wave propagation, elasticity constants of the second and third orders, конечные деформации, анизотропия, кубические материалы, фазовые скорости распространения волн
الوصف: The propagation of acoustic waves in nonlinear elastic anisotropic media with finite preliminary strains is considered. The media in the initial state are homogeneous with an elastic potential in which the first two nonzero terms of expansion in a series by degrees of the strain tensor are preserved. The dynamic equations are written as the equations of propagation of small displacement perturbations imposed on finite strains. The equations are concretized forthe case of propagation of plane monochromatic waves.An anisotropic material with the symmetry of properties inherent in crystals of cubic symmetry is considered. Constitutive relations of the nonlinear model are written in terms of the basis tensors of the eigen elastic subspaces of the fourth and sixth ranks. The relations include three second-order constants and six third-order constants. A program of experiments for determining the constants of elasticity of a cubic material is proposed.To determine the elasticity constants of the second order, it is proposed to fulfill an experiment to measure the phase velocities of longitudinal and two transverse waves propagating along the edge of a prismatic sample. To determine the elasticity constants of the third order, the phase velocities of acoustic wave propagation are measured in two samples differing in the orientation of the main axes of anisotropy. In the samples preliminary tension-compressionstrains are created along the two edges.The results of numerical simulation of the proposed experiments for niobium crystals, whose elastic properties are known from sources, are presented. Sections of the surfaces of the phase velocities of longitudinal (quasi-longitudinal) and transverse (quasi-transverse) waves found at different levels of preliminary deformations proposed in the experimental program are constructed. It is shown that not only the values of the wave propagation velocities depend on the level of strains, but also the shape of the cross sections of the phase velocity surfaces with different planes. ...
نوع الوثيقة: article in journal/newspaper
وصف الملف: application/pdf
اللغة: Russian
العلاقة: https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/1568/1108Test; Thurston R. N., Brugger K. Third-order elastic constants and the velocity of small amplitude waves in homogeneously stressed media // Phys. Rev. 1964. Vol 133. P. A1604–A1610.; Brugger K. Pure modes for elastic waves in crystals // J. Appl. Phys. 1965. Vol. 36, № 3. P. 759-768.; Eastman D. E. Measurement of third order elastic moduli of ittrium iron garnet // J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37, № 6. P. 2312-2316.; Pham H. H., Cagin T. Lattice dynamics and second and third order elastic constants of iron at elevated pressures // Computers, materials and continua CMC. 2010. Vol. 16, № 2. P. 175-194.; Kube C. M., Turner J. A. Estimates of nonlinear elastic constants and acoustic nonlinearity parameters for textured polycrystals // Journal of Elasticity. 2016. Vol. 122, № 2. P. 157-177.; Kube C. M. Scattering of harmonic waves from a nonlinear elastic inclusion // J. Acoust. Soc. Am. 2017. Vol. 141, № 6.; Li X. First-principles study of the third-order elastic constants and related anharmonic properties in refractory high-entropy alloys // Acta Materialia. 2017. Vol. 142.; Telichko A. V., Erohin S.V., Kvashnin G.M., Sorokin P.B., Sorokin B.P., Blank V.D.; Diamond’s third-order elastic constants: ab initio calculations and experimental investigation // J. Mater. Sci. 2017. Vol. 52, № 6. P. 3447–3456.; Lubarda V. A. New estimates of the third-order elastic constants for isotropic aggregates of cubic crystals // J. Mech. Phys. Solids. 1997. Vol. 45, № 4. P. 471-490.; Zhang H., Lu D., Sun Y., Fu Y., Tong L. The third-order elastic constants and mechanical properties of 30∘ partial dislocation in germanium: A study from the first-principles calculations and the improved Peierls–Nabarro model // Crystals. 2022. Vol. 12, № 1. 4.; Гузь А. Н. Упругие волны в телах с начальными напряжениями / В двух томах. Киев: Наукова Думка, 1986.; Лурье А. И. Нелинейная теория упругости. М.: Наука, 1980. 512 с.; Сиротин Ю.И., Шаскольская М. П. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979. 640 с.; Федоров Ф. И. Теория упругих волн в кристаллах. М.: Наука, 1965. 388 с.; Соколова М. Ю., Христич Д. В. Конечные деформации нелинейно упругих анизотропных материалов // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2021. № 70. С. 103-116.; Маркин А. А., Соколова М.Ю. Термомеханика упругопластического деформирования. М.: Физматлит, 2013. 320 с.; Pau A., Vestroni F. The role of material and geometric nonlinearities in acoustoelasticity // Wave Motion. 2019. Vol. 86. Р. 79-90.; Sokolova M., Astapov Y., Khristich D. Identification of the model of nonlinear elasticity in dynamic experiments // International Journal of Applied Mechanics. 2021. Vol. 13, № 2. 2150025.; https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/1568Test
DOI: 10.22405/2226-8383-2023-24-3-320-332
الإتاحة: https://doi.org/10.22405/2226-8383-2023-24-3-320-332Test
https://doi.org/10.22405/2226-8383-2023-24-3Test
https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/1568Test
حقوق: Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). ; Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой автороские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
رقم الانضمام: edsbas.9360B969
قاعدة البيانات: BASE
الوصف
DOI:10.22405/2226-8383-2023-24-3-320-332