Тепловий стан двох контактуючих термочутливих шарів за складного теплообміну

O. M. Vovk

Анотація


Розв’язано нестаціонарну задачу теплопровідності для двох контактуючих термочутливих шарів за умов складного теплообміну із зовнішнім середовищем. Розв’язок отримано з використанням аналітично-числовий підходу, що ґрунтується на застосуванні варіанту методу послідовних наближень, лінеаризувальних параметрів, інтегрального перетворення Лапласа та його числового обернення за допомогою адаптованої до задач теплопровідності формули Пруднікова. Досліджено тепловий стан такої термочутливої кусково-однорідної структури за різних комбінацій крайових умов на її поверхнях.

 

Зразок для цитування: О. М. Вовк, “Тепловий стан двох контактуючих термочутливих шарів за складного теплообміну,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 65, No. 3-4, 188–197 (2022), https://doi.org/10.15407/mmpmf2022.65.3-4.188-197


Ключові слова


нелінійна задача теплопровідності, термочутливі шари, метод лінеаризувальних параметрів, адаптована формула Пруднікова, метод послідовних наближень

Посилання


O. Vovk, “Application of the numerical inversion of the Laplace transform in problems of heat conduction of contacting thermosensitive bodies,” Prykl. Probl. Mekh. Mat., Issue 15, 124–131 (2017) (in Ukrainian).

O. M. Vovk, T. Ya. Solyar, “Thermoelastic state of contacting thermosensitive half space and thermosensitive layer under complex heat exchange,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 63, No. 3, 113–122 (2020) (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/mmpmf2020.63.3.113-122; English translation: O. M. Vovk, T. Y. Solyar, “Thermoelastic state of a thermosensitive half space and a thermosensitive layer in contact under the conditions of complex heat exchange,” J. Math. Sci., 272, No. 1, 132–143 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06489-9

G. Y. Harmatiy, B. M. Kalynyak, “Influence of thermal sensitivity of materials on the thermal stressed state of a three-layer hollow cylinder under the conditions of convective heat exchange,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 58, No. 3, 97–104 (2022) (in Ukrainian); English translation: Mater. Sci., 58, No. 3, 385–394 (2022), https://doi.org/10.1007/s11003-023-00675-5

R. V. Gudz’, L. M. Zhuravchak, A. T. Petliovanyi, “Solution of the plane static problem of thermoelasticity for locally inhomogeneous bodies by combining the methods of boundary, near-boundary and finite elements,” Mat. Meth. Fiz.-Mekh. Polya, 49, No. 2, 148–156 (2006) (in Ukrainian).

Ya. P. Kovalenko, I. A. Boiko, P. P. Melnychuk, “Application of the finite element method to the optimization of a temperature field in cutting by tools made of polycrystalline cubic boron nitride of BL group,” Tekh. Inzh., No. 2(90), 22–29 (2022) (in Ukrainian), https://doi.org/10.26642/ten-2022-2(90)-22-29

H. O. Kozub, Yu. H. Kozub, “Modeling of thermal processes in layered bodies,” Geotekhn. Mekh., No. 151, 234–244 (2020) (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/geotm2020.151.234

R. M. Kushnir, V. M. Maksymovych, T. Ya. Solyar, “Determination of nonstationary temperatures with the help of improved formulas of the inverse Laplace transformation,” Fiz.-Khim. Mekh. Mater., 38, No. 2, 18–26 (2002) (in Ukrainian); English translation: Mater. Sci., 38, No. 2, 172–184 (2002), https://doi.org/10.1023/A:1020929818010

R. M. Kushnir, I. M. Makhorkin, M. I. Makhorkin, “Numerical-analytic determination of the static thermoelastic state of plane multilayer thermosensitive structures,” Mat. Meth. Fiz.-Mekh. Polya, 62, No. 4, 131–140 (2019) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 265, No. 3, 498–511 (2022). https://doi.org/10.1007/s10958-022-06067-5

V. S. Popovych, O. M. Vovk, H. Yu. Harmatii, “Investigation of the static thermoelastic state of a thermosensitive hollow cylinder under convective-radiant heat exchange with environment,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 54, No. 4, 151–158 (2011) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 187, No. 6, 726–736 (2012), https://doi.org/10.1007/s10958-012-1097-4

V. Popovych, O. Vovk, “Investigation of the static thermoelastic state of a thermosensitive infinite layer under convective-radiant heat exchange with the ambient medium,” Fiz.-Mat. Model. Inform. Tekhnol., Iss. 17, 146–155 (2013) (in Ukrainian).

V. Popovych, O. Vovk, “Investigation of the thermal elastic state of thermosensitive half-spaces in contact with heat release on their interface,” Visn. Ternop. Nats. Tekhn. Univ., 74, No. 2, 38–47 (2014) (in Ukrainian).

B. V. Protsiuk, “Nonstationary problems of heat conduction for a thermosensitive plate with nonlinear boundary condition on one surface,” Mat. Met. Fiz.-Mekh. Polya, 63, No. 2, 117–128 (2020) (in Ukrainian); English translation: J. Math. Sci., 272, No. 1, 135–150 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06405-1

Ya. Savula, A. Styahar, “Numerical analysis of the two-dimensional problem on the stress state of an inhomogeneous body with regard for geometric nonlinearity,” Fiz.-Mat. Model. Inform. Tekhnol., No. 21, 198–204 (2015) (in Ukrainian).

V. A. Shevchuk, “The methodology of investigation of thermal stressed state of bodies with thin multilayer coatings,” Mat. Met. Fiz. Mekh. Polya, 64, No. 3, 41–54 (2021) (in Ukrainian), https://doi.org/10.15407/mmpmf2021.64.3.41-54

M. A. Fahmy, “A new boundary element algorithm for modeling and simulation of nonlinear thermal stresses in micropolar FGA composites with temperature-dependent properties,” Adv. Model. Simul. Eng. Sci., 8(1), 1–23 (2021), https://doi.org/10.1186/s40323-021-00193-6

R. Kushnir, T. Solyar, “A numerical-analytical approach to the analysis of nonstationary temperature fields in multiply-connected solids,” Mech. Mater. Sci. Eng. J., 3, 90–106 (2016).

V. B. Srinivas, V. R. Manthena, J. Bikram, G. D. Kedar, “Fractional order heat conduction and thermoelastic response of a thermally sensitive rectangular parallelepiped,” Int. J. Thermodyn., 24, No. 1, 62–73 (2021), https://doi.org/10.5541/ijot.849663

H. Sulym, A. Vasylyshyn, Ia. Pasternak, “Influence of imperfect interface of anisotropic thermomagnetoelectroelastic bimaterial solids on interaction of thin deformable inclusions,” Acta Mech. Autom., 16, No. 3, 242–249 (2022), https://doi.org/10.2478/ama-2022-0029

Y. Tanigawa, T. Akai, R. Kawamura, N. Oka, “Transient heat conduction and thermal stress problems of a nonhomogeneous plate with temperature-dependent material properties,” J. Therm. Stresses, 19, No. 1, 77–102 (1996), https://doi.org/10.1080/01495739608946161


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.