اثر تنش‌های کوپل در میدان الاستودینامیک ناشی از موج الاستیک پراکنده شده توسط نانو حفره‌ی محصور در محیط بینهایت

Abstract

در مطالعه حاضر، میدان الاستودینامیک ناشی از تفرق موج برشی الاستیک برون صفحه‌ای با فرکانس بالا توسط نانو حفره استوانه ای محصور در محیط الاستیک بینهایت، با در نظر گرفتن اثر تنش‌های کوپل به دست آمده است. در تئوری‌هایی که اثر تنش‌های کوپل را در معادلات پایه‌ای در نظر می‌گیرند، پارامتری از جنس طول به نام طول مشخصه ماده وارد محاسبات می‌شود و به این ترتیب این تئوری‌ها توانایی توصیف تأثیر سایز در مقیاس‌های میکرو و نانو را دارند. همچین، بر خلاف تئوری کلاسیک الاستیسیته که قادر به توصیف پراکنش موج در فرکانس های بالا نیست، پراکنش های مشاهده شده در آزمایش های عملی در این تئوری‌ها قابل توصیف می باشند. در این مطالعه، میدان الاستودینامیک اطراف حفره با در نظر گرفتن معادله حرکت و رابطه پراکنش موج و همچنین شرایط مرزی مناسب در دو تئوری‌ای که اثر تنش‌های کوپل را لحاظ کرده‌اند، به صورت تحلیلی به‌دست آمده است. همچنین ضریب تمرکز تنش دینامیکی اطراف حفره در این تئوری‌ها ارائه شده است و به عنوان موردهای خاص، نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی در تئوری کلاسیک الاستیسیته و ضریب تمرکز تنش استاتیکی در تئوری‌های تنش کوپل به دست آمده‌است. توسط مثال های ارائه شده در این تئوری‌ها، تأثیر فرکانس موج ورودی و همچنین نسبت طول‌ مشخصه‌ تنش کوپل به سایز سطح مقطع حفره روی میدان تنش، میدان جابجایی و ضریب تمرکز تنش دینامیکی در اطراف حفره بررسی شده و با نتایج حاصل از تئوری کلاسیک الاستیسیته مقایسه شده‌است.