دانلود رایگان ترجمه مقاله رسانش گرمایی فاز تاخیر در در ابزار سلولی چند لایه ای با پیوندهای ناقص – الزویر ۲۰۱۴

elsevier

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

رسانش حرارتی با تاخیر فاز در ابزار سلولی چند لایه ای با پیوندهای ناقص

عنوان انگلیسی مقاله:

Phase-lag heat conduction in multilayered cellular media with imperfect bonds

 
 
 
 
 

 

مشخصات مقاله انگلیسی 
فرمت مقاله انگلیسی pdf 
سال انتشار ۲۰۱۴
تعداد صفحات مقاله انگلیسی ۱۲ صفحه با فرمت pdf
رشته های مرتبط با این مقاله مهندسی مکانیک و فیزیک
گرایش های مرتبط با این مقاله ذرات بنیادی، مکانیک سیالات
چاپ شده در مجله (ژورنال) مجله بین المللی انتقال حرارت و جرم – International Journal of Heat and Mass Transfer
کلمات کلیدی ماده مدرج به لحاظ کارکرد، جامد سلولی، کامپوزیت های منفذ چند لایه ای، رسانش حرارت، نظریه تاخیر فاز، موج حرارتی
ارائه شده از دانشگاه گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه مک گیل، مونترال، کانادا
رفرنس دارد  
کد محصول F1626
نشریه الزویر – Elsevier

 

مشخصات و وضعیت ترجمه فارسی این مقاله 
فرمت ترجمه مقاله pdf و ورد تایپ شده با قابلیت ویرایش 
وضعیت ترجمه انجام شده و آماده دانلود
تعداد صفحات ترجمه تایپ شده با فرمت ورد با قابلیت ویرایش  ۲۵ صفحه (۱ صفحه رفرنس انگلیسی) با فونت ۱۴ B Nazanin
ترجمه عناوین تصاویر  ترجمه شده است ✓ 
ترجمه متون داخل تصاویر ترجمه شده است   
ضمیمه ترجمه شده است    
درج تصاویر در فایل ترجمه درج شده است 
درج فرمولها و محاسبات در فایل ترجمه  به صورت عکس درج شده است  
منابع داخل متن درج نشده است 
کیفیت ترجمه کیفیت ترجمه این مقاله متوسط میباشد 
توضیحات ترجمه این مقاله به صورت خلاصه انجام شده است.

 

فهرست مطالب

چکیده
۱-مقدمه
۲- تعریف مسئله و معادلات رایج
۳- روش شناسی
۴- مقایسه نظریه های رسانش حرارتی غیرفوریر سی-وی، تی پی ال، دی پی ال
۵- به کارگیری نظریه های تی پی ال و دی پی ال در ابزار مدرج به لحاظ کارکردی
۱-۵ مواد سلولی
۲-۵ مواد سلولی درجه بندی شده به لحاظ کارکردی
۳-۵ عکس العمل های حرارتی وسایل درجه بندی شده به لحاظ کارکردی
۶- به کارگیری نظریه های تی پی ال و دی پی ال در وسایل چند لایه ای
۱-۶ تاثیر نقص در پیوند
۲-۶ تاثیر ناهمسانی
۳-۶ عکس العمل حرارتی پنل های ساندویچی با هسته های منفذ
۷- نتیجه گیری
ضمیمه الف
ضمیمه ب

 

 

بخشی از ترجمه
 چکیده
چارچوب نظری برای مطالعه عکس العمل های حرارتی سیستم های چند لایه ای تک بعدی، ابزار جامد درجه بندی شده به لحاظ کارکرد و مواد نفوذی مطرح می کنیم. روش تحلیل حرارت از نظریه های رسانش حرارتی غیرفوریر از جمله تاخیر سه فاز، تاخیر دو فاز و رسانش حرارتی هذلولی استفاده می کند. ابزارهای درجه بندی شده به عنوان سیستم های چندلایه ای مدل سازی می شوند که نشان دهنده تعداد محدودی از لایه ها هستند. به ازای هر لایه همگون، معادلات دیفرانسیل رسانش حرارتی با توصیف تاخیر سه فاز موجی شکل در حیطه لاپلاس حل می شوند. راه حل های مبتنی بر شرایط رابط و مرزی بری توصیف رفتار حرارتی جامدات همسان و ابزارهای نفوذی به کار می روند. دمای گذرا و شار حرارت در حیطه زمانی از طریق تبدیل لاپلاس به دست می آید. سپس راه حل های به دست آمده در هر نظریه رسانش حرارتی را در ابزارهای تک بعدی به کار برده و به مقایسه رفتار حرارتی می پردازیم. سرانجام نقشه هایی برای تصویر نمایی عکس العمل حرارتی مواد سلولی، مواد سلولی مدرج کارکردی و سیستم های چند لایه ای مطرح می شوند. توجه خاصی به بررسی تاثیر ویژگی های اصلی و تعریف کننده ابزارهای درجه بندی از جمله نقائص پیوند لایه ای و ناهمسانی ماده می گردد.
 
۱- مقدمه
معادلات رسانس حرارتی با گردیان دما-شار حرارتی و قانون اول ترمودینامیک توصیف می شوند. اگر از معادله فوریر سنتی بری حل مسئله رسانش حرارتی استفاده کنیم، دو مسئله رخ می دهد. نخست معادله دیفرانسیل که سهمی است و سرعت موج حرارتی متناهی را نشان می دهد. دوم دمای بسیار پایین، حرارت پالس کوتاه و نیز مقیاس زمانی و مکانی کوچک که نتایج هم تراز با مشاهدات تجربی نیستند. برای حل این تفاوت، چند نظریه رسانش حرارتی مطرح شده اند. کاتنو و ورنوت زمان کاهش حرارت در مدلی با رسانس حرارتی هذلولی نشان دادند. مدل سی-وی منجر به نتایجی می گردد که به طور دقیق داده های تجربی را نمی سنجد چون تاثیرات خرده ساختار در فرایند انتقال حرارت نادیده گرفته شده اند. تزو مدل تاخیر فاز دوگانه را مطرح نمود. تاخیر فاز سه گانه در نظر رسانش حرارتی از جانب چاودری بعدها مطرح گردید. عزت با همکاران مشتق کسری رسانش حرارتی تاخیر فازی را به دست آورند. کاربرد تاخیر فازی شار حرارت، ضریب دما و ضریب جابجایی حرارتی در مل تی پی ال برای درک انتقال زیست حرارتی در بافت های زنده مهم است.
مطالعه رسانش حرارتی با رویکردهای غیر فوریر موضوع چند مطالعه نظری بوده است. این رویکردها پدیده هایی را پیش بینی می کنند که با نظریه های سنتی فوریر نمی توان به آنها پرداخت. برای نمونه رامدن راه حل نیمه تحلیلی برای رسانش حرارتی در کامپوزیت چند لایه ای مطرح نمد. هو و چن به مطالعه دمای گذرا مدیران مدل تاخیر فاز دوگانه پرداختند. افرین با همکاران مدل تاخیر فاز دوگانه را برای تحلیل رسانش حرارتی در وسیله منفذ اشباع گازی بررسی کردند.
هدف آثار دیگر در نوشته ها مطالعه درستی واکنش های القایی حرارتی به دست آمده با مدل های انتقال حرارت غیرفوریر می باشد. بابایی و چن به بررسی واکنش ترموپیزوالکتریکی دوگانه تعمیم یافته سیلندر درجه بندی کارکردی با روش مولفه متناهی پرداختند. حسینی زاد با همکاران از ارجاع پذیری حرارتی دوگانه تعمیم یافته برای توصیف رفتار امواج حرارتی ارجاع پذیر در ابزار لایه ای استفاده کردند. بانیک و کانوریا به تاثیرت متقابل حرارت ارجاع پذیر مدل تاخیر فاز دوگانه پرداختند. اکبرزاده با همکران از نظریه کج شکلی برای مطالعه حرارت ارجع پذیر دوتایی و غیردوتایی صفحات ضخیم اف. جی استفاده کردند.
در صنعت هواپیما، خودرو و نیروی دریایی تغییرات ناگهانی در مواد ساختاری رخ می دهد. لذا تحلیل حرارت دقیق برای برای پیش بینی میزان کج شکلی به وجود آمدده با حرارت در مواد کامپوزیت اهمیت دارد. یانگ و شی آزمون پایداری برای رسانش حرارتی در جامد تک لایه ای تک بعدی مطرح کردند. جین با همکاران به رسانش حرارتی نامتقارن وابسته به زمان استفاده کردند. اکبرزاده و چن به طور نظری به مطالعه تاثیر واکنش های مغناطیسی الکتریکی ارجاع پذیر پرداختند.
ناخالصی هایی در کامپوزیت ها لمینت وجود دارد که همانند نقائص و شکاف رابط ها می باشد و به این دلیل کامپوزیت های ترکیبی ناقص موضوع مورد مطالعه واقع شده اند. دوان و کریهالو برای نمونه هب مطالعه تاثیر پیوند ناقص در رسانش حرارتی موثر ابزار ناهمگون پرداختند. حاتمی ماربینی و شودجا به مطالعه میدان فشار سیستم های ناهمگون چند فاز پرداختند.

 

بخشی از مقاله انگلیسی

Abstract

We present a theoretical framework to study the thermal responses of one-dimensional multilayered systems, functionally graded solid media, and porous materials. The method for thermal analysis resorts to non-Fourier heat conduction theories including three-phase-lag, dual-phase-lag, and hyperbolic heat conduction. The graded media are modeled as multilayered systems displaying finite numbers of layers. For each homogenous layer, the differential equations of heat conduction describing the wave-like three-phase-lag are solved in closed-form in the Laplace domain. Solutions accounting for proper interfacial and boundary conditions are first presented to describe the thermal behavior of heterogeneous solids and porous media. Transient temperature and heat flux are obtained in time domain via fast Laplace inversion. We then apply the solutions obtained with each heat conduction theory to one-dimensional media and compare their thermal behavior. Finally, maps are presented to visualize the thermal responses of cellular materials, functionally graded cellular materials, and multilayered systems. For the latter, particular attention is devoted to investigate the impact of key attributes defining graded media, such as layer bond imperfections and material heterogeneity.

 

۱ Introduction

The governing equations of heat conduction are generally described by the heat flux-temperature gradient and the first-law of thermodynamics. If we use the conventional Fourier equation to solve the heat conduction problem, two problems emerge. First, the resulting differential equation, which is parabolic, turns out to predict an infinite thermal wave speed that is physically unrealistic. Second, for very low temperature, short-pulse thermal heating, as well as for micro-temporal and spatial scale applications, the results are not aligned with experimental observations [1]. To reconcile these discrepancies, several non-Fourier heat conduction theories have been introduced. Cattaneo and Vernotte (C–V) first introduced a thermal relaxation time in the model with a hyperbolic heat conduction and finite thermal wave speed [2]. Although valuable, the C–V model leads to results that cannot accurately describe experimental data, mainly because the microstructural effects in the heat transport process are overlooked. As a result, Tzou [3,4] proposed a dual-phase-lag (DPL) model that could also account for microstructural interactions such as phonon-electron and phonon scattering via the phase-lag of temperature gradient, and fast transient effect of thermal waves through phase-lag of heat flux. A three-phase-lag (TPL) heat conduction theory was later proposed by Choudhuri [5] to encompass all previous theories for non-Fourier heat conduction. The fractional derivative of the phase-lag heat conduction was also introduced by Ezzat et al. [6,7]. The use of phase-lags of heat flux, temperature gradient, and thermal displacement gradient in the TPL model is important to understand several phenomena, such as bioheat transfer in living tissues, exothermic catalytic reactions, and harmonic plane wave propagation.

The study of heat conduction with non-Fourier approaches has been the subject of several theoretical investigations [8–۱۳]. These approaches attempt to predict phenomena that cannot be captured by classical Fourier theories of heat conduction. For example, Ramadan [14] presented a semi-analytic solution for heat conduction in a multilayered composite by using DPL theory. The TPL phase-field system for thermal flux was studied by Miranville and Quintanilla [15]. Wang et al. [16,17] studied the non-Fourier heat conduction in carbon nanotubes based on the concept of thermomass. The transient temperature field of the DPL model around a partially insulated crack was studied by Hu and Chen [18]. Recently, Afrin et al. [19] employed the DPL model for heat conduction analysis in a gas-saturated porous medium subjected to a short-pulsed laser heating.

Other works in literature aim at studying the accuracy of thermal induced responses obtained with non-Fourier heat transport models. Babaei and Chen [20] investigated the generalized coupled thermopiezoelectric response of a functionally graded (FG) cylinder using the finite element method. The coupled and uncoupled transient thermopiezoelectric behavior of a one-dimensional (1D) FG rod was investigated by Akbarzadeh et al. [21,22]. Hosseini zad et al. [23] used the classical and generalized coupled thermoelasticity to describe the behavior of thermoelastic waves at the interfaces of a layered medium. Banik and Kanoria [24] dealt with the TPL thermoelastic interactions in an FG unbounded medium subjected to periodically varying heat sources. Akbarzadeh et al. [25,26] employed the higher-order shear deformation theory to study the classical coupled and uncoupled thermoelasticity of FG thick plates.

In automotive, naval, and aerospace applications, sudden temperature changes are commonly experienced by structural materials, such as multi-phase and fiber-reinforced composites [27]. An accurate thermal analysis, as studied in [28–۳۵], is thus essential to predict the level of thermal-induced deformation in composite materials. Yang and Shi [36], for example, established a stability test for heat conduction in a 1D multilayered solid. For a multilayered hollow cylinder, Jain et al. [37] presented a closed-form expression containing a double-series for time-dependent asymmetric heat conduction. An exact solution for transient heat conduction in cylindrical multilayered composites was presented by Amiri Delouei et al. [38]. Akbarzadeh and Chen [39,40] theoretically studied the effect of steady-state hygrothermal loading on the magnetoelectroelastic responses of homogeneous and heterogeneous media.

Laminated composites often contain imperfections, such as small voids and defects, at the interfaces where cracks initiate and propagate. For this reason, the multiphysics of imperfectly bonded composites has become a subject of study [41–۴۵]. Duan and Krihaloo [46], for example, studied the effect of imperfect bonding between the inclusions and matrix on the effective thermal conductivity of heterogeneous media. Hatami-Marbini and Shodja [47] studied the stress field of multi-phase inhomogeneity systems with perfect/imperfect interfaces under uniform thermal and far-field mechanical loading.

 

 

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

رسانش حرارتی با تاخیر فاز در ابزار سلولی چند لایه ای با پیوندهای ناقص

عنوان انگلیسی مقاله:

Phase-lag heat conduction in multilayered cellular media with imperfect bonds

 
 
 
 
 

 

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *