تولید گرما در یک ساختار ارتعاشی

Heat Generation in a Vibrating Structure

هنگامی که یک سازه در معرض ارتعاشات فرکانس بالا قرار دارد، می‌توان مقدار قابل توجهی گرما به دلیل تلفات مکانیکی (ویسکوالاستیک) در مواد ایجاد کرد. مکانیسم دوم که در افزایش آهستۀ دما در یک ساختار ارتعاشی نقش دارد، میرایی ترموالاستیک نامیده شده و بیانگر تبدیل انرژی بین انرژی مکانیکی و حرارتی است.

     در این مثال، یک پاسخ حرارتی کاملاً همراه برای یک ساختار شبه‌تیر مرتعش به وسیلۀ ترکیب تجزیه و تحلیل فشار تنش با معادلۀ انتقال حرارت خطی محاسبه می‌شود. تجزیه و تحلیل در حوزۀ فرکانس انجام می‌شود.

     سپس افزایش دما در تیر به عنوان یک مسألۀ انتقال حرارت گذرا مدل‌سازی می‌شود، که در آن معادلۀ انتقال حرارت مربوطه شامل دو اصطلاح منبع محاسبه شده با استفاده از نتایج آنالیز پاسخ فرکانس است. این اصطلاحات بیانگر تولید گرما به دلیل تلفات مکانیکی در مواد و اثرات غیرخطی مربوط به میرایی حرارتی است.