İÇİ SIVI DOLU İKİ KATMANLI VE KOLAJEN LİFLİ KOMPOZİT TÜPLERDE DALGA YAYILMASI

Bu çalışmada içi sıvı dolu iki katmanlı kolajen lifli kompozit tüplerde dalga yayılması problemi ele alınmıştır. İnce cidarlı kompozit tüp, içerisinde lifler bulunan elastik bir malzeme olarak modellenmiş, içerisindeki sıvı ise sıkışmaz ve Newtonian bir akışkan olarak düşünülmüştür. Bu model (Media+ Adventitia) damarlardaki kan akışını modellemekte kullanılabilir diye düşünülmektedir. Modelde kullanılan lifli elastik tüp ve içerisindeki akışkan için alan denklemleri ayrı ayrı elde edilmiş ve bu işlem sırasında iç basıncın üniform, dolayısiyla ilk konumun dengede olduğu varsayılmıştır. Kompozit elastik tüpe ait denklemler elde edilirken küçük şekil değiştirmelerin büyük statik şekil değiştirmeler üzerine süperpozisyonu teorisi kullanılarak, hareket denklemleri ve sınır koşulları elde edilmiştir.

PROPAGATION OF WAVES IN TWO LAYERED COMPOSITES TUBES CONTAINING A FLUID

Wave propagation in thin cylindrical composite tubes filled with a Newtonian fluid is studied in this work. The thin elastic tube is considered to be elastic and laminated composite with continuous fibers, and the fluid is assumed to be a nonviscous incompressible fluid for simplicity in the mathematical analysis. We think that this model (Media+ Adventitia) can be employed in the analysis of blood flow in the arteries. The field equations for the composites and fluid continuums are obtained assuming a constant internal pressure, thus the initial position is assumed to be in equilibrium. The governing differential equations of the composite elastic material are obtained in cylindrical polar coordinates utilizing the theory of small deformations superimposed on large initial static deformations.

PDF

___

[1] Şengel, H.S., “İçi Sıvı Dolu İnce Cidarlı Kompozit Tüplerde Dalga Yayılması”, Doktora Tezi, Osmangazi Üniversitesi, F.B.E. İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Mekanik Bilim Dalı, 2003, Eskişehir.
[2] Holzapfel, G.A., Gasser, T.C., “A New Constitutive Framework for Arterial Wall Mechanics and a Comparative Study of Material Models”, Journal of Elasticity, Vol. 61, pp. 1-48, 2000.
[3] Ercengiz, A., “İçerisinde Akışkan Bulunan Öngerilmeli Elastik Tüplerde Harmonik Dalga Yayılımı”, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, F.B.E. Mühendislik Bilimleri Anabilim Dalı, 1992, İstanbul.
[4] Demiray, H., Erbay, H.A., ve Erbay, S., “Arterilerde Harmonik Dalga Yayılımı”, V.Ulusal Mekanik Kongresi, ss. 389-399, Kirazlıyayla, Eylül, 1987.
[5] Demiray, H., Ercengiz, A., “Non-Symmtrical Waves in a Prestressed Elastic Tube Filled With an Inviscid Fluid”, International Journal of Engineering Science, Vol.32, No. 4, pp. 605-616, 1994.
[6] Atabek, H.B., and Lew, H.S., “Wave Propagation Through a Viscous İncompressible Fluid Contained in an Initially Stressed Elastic Tube”, Biophysics. J., Vol. 6, pp. 481-503, 1966.
[7] Atabek, H.B., “Wave Propagation Through a Viscous Fluid Contained in a Tethered, Initially Stressed Orthotropic Elastic Tube”, Biophysics. J., Vol. 8, pp.626-649, 1968.