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利用拉普拉斯变换计算 Andrade 模型中的松弛模量

经典物理 2024-08-14 v1 数学物理 math.MP

摘要

在线性弹性流变学理论框架下,我们从 Andrade 模型的拉普拉斯变换 G~α(s)\tilde{G}_{\alpha }(s) 出发,推导出参数 α=m/n(0,1)\alpha =m/n \in (0,1) 情况下松弛模量 Gα(t)G_{\alpha }(t) 的解析表达式。结果表明,该表达式可重写为 Rabotnov 函数。此外,对于原始参数 α=1/3\alpha =1/3 的 Andrade 模型,我们得到以 Miller-Ross 函数表示的表达式。还推导出 Gα(t)G_{\alpha }(t)t0+t\rightarrow 0^{+}t+t\rightarrow +\infty 时的渐近行为,应用 Tauberian 定理。所获得的解析结果通过求解 Gα(t)G_{\alpha }(t) 满足的 Volterra 积分方程的逐次逼近方法进行数值验证,亦使用 Talbot 方法计算 G~α(s)\tilde{G}_{\alpha }(s) 的逆拉普拉斯变换。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.06369,
  title  = {Calculation of the Relaxation Modulus in the Andrade Model by Using the Laplace Transform},
  author = {Juan Luis González-Santander and Giorgio Spada and Francesco Mainardi and Alexander Apelblat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.06369},
  year   = {2024}
}