Tabaka İle Örtülü Yarı Düzlemdeki Yüzey Dalgalarına TabakaKalınlığı ve Ön Gerilmelerin Etkisinin Tam Temas Koşulları Altındaİncelenmesi

Investigation of the Effect of Layer Thickness and Prestress on Surface Waves in the Half-Plane Covered by the Layer Under The Full Contact Conditions

Özet

Yapı malzemelerinde ve birçok ortamda çok değişik nedenlerden dolayı ön gerilmeler oluşabilmektedir. Oluşan bu ön gerilmelerin buortamlardaki dalga yayılma hızına olan etkilerinin incelenmesi bu ortamlardaki ön gerilmelerin belirlenmesi gerek teorik gereksemühendislik uygulamaları açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada lineer elastik malzemeden yapılmış bir tabaka ilekaplanmış olan yine lineer elastik malzemeden yapılmış olan bir yarı düzlem ele alınmıştır. Bunun için öncelikle tabaka ve yarı düzlemüzerine herhangi bir öngerilmenin etki etmediği (ön gerilmesiz) durumda yarı düzlemdeki yüzey dalgalarının dispersiyonu üzerindeçalışılmıştır. Daha sonra yine öng erilmesiz durumda tabaka kalınlığı değiştirilmek suretiyle tabaka kalınlığının yarı düzlemdeki yüzeydalgalarının dispersiyonuna olan etkisi incelenmiştir. Son durumda ise tabaka üzerine çekme ve basınç ön gerilmeleri uygulanmış ve bu ön gerilmelerin yarı düzlemdeki yüzey dalgalarına olan etkisi incelenmiştir. Yapılan çalışmaların tamamı parçalı homojen cisim modeliçerçevesinde klasik lineer elastisite teorisi uygulanarak tabaka ve yarı düzlem arasında tam temas koşullarının gerçekleştiği varsayılarakyapılmıştır. Sayısal sonuçlar elde edilerek grafikler oluşturulmuş, bilinen sonuç ve fiziksel görüşlerle örtüştüğü gösterilmiştir.

Abstract

Pre-stresses can occur in building materials and in many environments for many different reasons. Investigating the effects of these pre stresses on the wave propagation velocity in these environments is of great importance in terms of both theoretical and engineeringapplications. In this paper, a half plane made of linear elastic material covered with a layer made of linear elastic material is considered.For this, first of all, the dispersion of the surface waves in the half plane in the case where no prestress affects the layer and the halfplane (without pre-stresses) has been studied. Afterwards, the effect of layer thickness on the dispersion of surface waves in the half plane was investigated by changing the layer thickness in the unstressed state. In the last case, tensile and compressive stresses wereapplied on the layer and the effect of these pre-stresses on the half-plane surface wave was investigated. All of the studies have beencarried out by applying the classical linear elasticity theory within the framework of the piecewise homogeneous body model, assumingthat the full contact conditions between the layer and the half-plane are complete. Graphs were created by obtaining numerical results,and it was shown that they coincide with the known result and physical views.