بررسي انتشار امواج الاستيك در مواد مركب حاوي ذرات كروي با توزيع تصادفي با استفاده از مدل تعميم يافته خودسازگار ديناميكي

Elastic wave propagation in composites with random distribution of spherical inclusions using dynamic generalized self-consistent model

در اين مقاله به بررسي انتشار امواج الاستيك صفحه‌اي در مواد مركب حاوي ذرات تقويت كننده نرم و سخت كه بصورت تصادفي در محيط ماتريس توزيع گشته، پرداخته شده است. مدل تعميم يافته خود سازگار ديناميكي كه دقت مناسبي در مدل‌سازي درصد حجمي زياد ذرات و نيز محدوده فركانس بالا دارد، بدين منظور استفاده شد. پس از تشريح مدل، دو ماده مركب حاوي ذرات نرم و سخت جهت بررسي انتخاب شد. خواص انتشاري موج از قبيل سرعت فازي، ميرايي و خواص ديناميكي موثر براي هر دو ماده مركب مطالعه گرديد. بررسي‌ها در محدوده فركانسي طول موج كوتاه تا متوسط و نيز برحسب درصد حجمي ذرات براي موج طولي و برشي صورت پذيرفت. نتايج حكايت از تاثيرپذيري قابل توجه اين خواص از تغيير در پارامترهاي ذكر شده دارد.

The work is dedicated to the elastic wave propagation in particulate composite with random distribution of soft and stiff inclusions. The multiple scattering theory of Waterman-Truell in combination of static generalized self-consistent model is used to formulate the Dynamic Generalized Self-Consistent Model which is used because of its precision in modeling of high volume fraction and high frequency waves. The model has been described and two different cases containing of soft and stiff inclusions are considered. The propagation behavior such as normalized wave propagation, normalized attenuation and the dynamic effective properties are studied. Investigation is carried on long and intermediate wave-length regime and different values of volume fraction for longitudinal (P) and shear (S) elastic waves. The results indicate that the propagation properties are strongly affected by aforementioned parameters.