<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computers, Materials &#x0026; Continua</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-2226</issn>
<issn pub-type="ppub">1546-2218</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">12583</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2021.012583</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Model of Fractional Heat Conduction in a Thermoelastic Thin Slim Strip under Thermal Shock and Temperature-Dependent Thermal Conductivity</article-title><alt-title alt-title-type="left-running-head">Model of Fractional Heat Conduction in a Thermoelastic Thin Slim Strip under Thermal Shock and Temperature-Dependent Thermal Conductivity</alt-title><alt-title alt-title-type="right-running-head">Model of Fractional Heat Conduction in a Thermoelastic Thin Slim Strip under Thermal Shock and Temperature-Dependent Thermal Conductivity</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Bayones</surname>
<given-names>F. S.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western">
<surname>Abo-Dahab</surname>
<given-names>S. M.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref>
<email>sdahb@yahoo.com</email>
</contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Abouelregal</surname>
<given-names>Ahmed E.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref>
</contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Al-Mullise</surname>
<given-names>A.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-5" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Abdel-Khalek</surname>
<given-names>S.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-4">4</xref>
</contrib>
<contrib id="author-6" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Khalil</surname>
<given-names>E. M.</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-5">5</xref>
</contrib>
<aff id="aff-1">
<label>1</label><institution>Department of Mathematics and Statistics, College of Science, Taif University</institution>, <addr-line>Taif, 21944</addr-line>, <country>Saudi Arabia</country></aff>
<aff id="aff-2">
<label>2</label><institution>Department of Mathematics, Faculty of Science, South Valley University</institution>, <addr-line>Qena, 83523</addr-line>, <country>Egypt</country></aff>
<aff id="aff-3">
<label>3</label><institution>Department of Mathematics, Faculty of Science, Mansoura University</institution>, <addr-line>Mansoura</addr-line>, <country>Egypt</country></aff>
<aff id="aff-4">
<label>4</label><institution>Department of Mathematics, Faculty of Science, Sohag University</institution>, <addr-line>Sohag</addr-line>, <country>Egypt</country></aff>
<aff id="aff-5">
<label>5</label><institution>Department of Mathematics, Faculty of Science, Al-Azhar University</institution>, <addr-line>Giza</addr-line>, <country>Egypt</country></aff>
</contrib-group><author-notes><corresp id="cor1">&#x002A;Corresponding Author: S. M. Abo-Dahab. Email: <email>sdahb@yahoo.com</email></corresp></author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2021-09-29">
<day>29</day>
<month>09</month>
<year iso-8601-date="2021">2021</year>
</pub-date>
<volume>67</volume>
<issue>3</issue>
<fpage>2899</fpage>
<lpage>2913</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>05</day>
<month>7</month>
<year iso-8601-date="2020">2020</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>28</day>
<month>8</month>
<year iso-8601-date="2020">2020</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2021 Bayones et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Bayones et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMC_12583.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>The present paper paper, we estimate the theory of thermoelasticity a thin slim strip under the variable thermal conductivity in the fractional-order form is solved. Thermal stress theory considering the equation of heat conduction based on the time-fractional derivative of Caputo of order <inline-formula id="ieqn-1">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-1.png"/><tex-math id="tex-ieqn-1"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is applied to obtain a solution. We assumed that the strip surface is to be free from traction and impacted by a thermal shock. The transform of Laplace (LT) and numerical inversion techniques of Laplace were considered for solving the governing basic equations. The inverse of the LT was applied in a numerical manner considering the Fourier expansion technique. The numerical results for the physical variables were calculated numerically and displayed via graphs. The parameter of fractional order effect and variation of thermal conductivity on the displacement, stress, and temperature were investigated and compared with the results of previous studies. The results indicated the strong effect of the external parameters, especially the time-fractional derivative parameter on a thermoelastic thin slim strip phenomenon.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Non-Fourier heat conduction</kwd>
<kwd>thermoelasticity</kwd>
<kwd>fractional derivative</kwd>
<kwd>variable thermal conductivity</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Recently, more attention has been given to the uncoupled classical thermoelastic theory, which predicts that two phenomena have a confliction and do not agree with the physical laboratory results. While the heat conduction equation is the first phenomenon without any elastic terms, the second is the prediction of infinite propagation speed for heatwaves due to the thermal signals in the equation of heat in a parabolic type. Biot [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>] is the prior who presented the coupled thermoelasticity theory between the motion equation and equation of heat to overcome and release the confliction of the first shortcoming. However, the equation of heat for the theory of coupled thermoelasticity in a parabolic form. Thus, both theories have shared and addressed the second shortcoming.</p>
<p>During the last five decades, more different theories developed the thermoelasticity theory to the generalized theory of thermoelasticity. Lord et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>] who is the first introduced the theory by the heat conduction equation based on the modified law of Fourier&#x2019;s considering one relaxation time that transforms the equation of heat conduction in a parabolic form to hyperbolic form the equation of heat conduction. Green et al. (GL) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>] who modified the equation of energy and the relation of Duhamel-Neumann, taking into account two thermal relaxation times. The third was by Green et al. (GN) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>] who introduced a generalized theory of thermoelasticity. They included the &#x2018;displacement gradient-thermal&#x2019; within the constitutive variables independence but without dissipation accommodate of the thermal energy.</p>
<p>The material characteristics at high temperatures, such as Poisson&#x2019;s ratio, the elasticity modulus, the coefficient of thermal expansion, and the thermal conductivity are not constants any more [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]. Recently and because of scientific and technological development, the need to understand the actual actions of the material features has become actual [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]. Budaev et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] discussed the dependence temperature of shear elasticity for some liquids which indicated that the increase of temperature depends on the decrease of shear modulus and is explainable by increasing the fluctuation free volume. Rishin et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] employed the method of dynamic resonance to define the dependence temperature of the elasticity modulus of some materials that have plasma-sprayed. The increasing results of test temperature in a monotonic decrease in elasticity modulus. Honig et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] discussed a method for the numerical inversion of the Laplace transform.</p>
<p>The equations of fractional derivatives and fractional differential were applied to obtain solutions to some problems in viscoelasticity, fluid mechanics, physics, engineering, biology, signal processing, mechanical engineering, systems identification, control theory, electrical engineering, finance, and fractional dynamics [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>]. It describes anomalous diffusion (subdiffusion, superdiffusion, diffusion of non-Gaussian) that does not conform to the classical law of Fick in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>]. Numerically, the experiments show that in various one-dimensional systems that have total momentum conservation, the thermal conduction does not form in the Fourier law. Moreover, the thermal conductivity matches the size of the system in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>].</p>
<p>Podlubny [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] introduced an important overview of different fractional calculus applications in science, engineering, and technology. Ross [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] and Miller et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] introduced a historical brief of the progress of fractional order calculus. Youssef et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>] discussed and made a new model for generalized thermoelasticity theory in fractional order. Sherief et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>] presented a fractional calculus-based thermoelasticity theory. Povstenko [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>] studied axisymmetric stresses from pulses instantaneous and diffusion sources in an infinite space in a diffusion of time-fractional equation in a two-dimensional. Povstenko [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>] applied Caputo time-fractional derivative technique on the thermal stresses theory based on the equation of thermal conduction to explore thermal stresses in a circular cylindrical hole an infinite body. Allam et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>] examined the interactions between the electromagneto-thermoelastic in a body with a spherical cavity an infinite perfectly conducting considering the GN model. The elasticity modulus is considered a linear function of temperature. Abouelregal [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>] investigated the generalized thermo-piezoelectric semi-infinite under the assumption of the fractional-order with temperature-dependent and ramp-type heating. Structural continuous dependence in micropolar porous bodies is discussed in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>]. Study of heat and mass transfer in the Eyring&#x2013;Powell model of peristaltically fluid propagating through a rectangular compliant channel has been discussed by Riaz et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>]. Some new related works have been discussed in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>].</p>
<p>In this work, we studied the thermoelasticity theory of a thin slim strip under the variable thermal conductivity in the fractional-order form is solved. Thermal stress theory considering the equation of heat conduction based on the time-fractional derivative of Caputo of order <inline-formula id="ieqn-2">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-2.png"/><tex-math id="tex-ieqn-2"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is applied to obtain a solution. We assumed that the strip surface is to be free from traction and impacted by a thermal shock. The transform of Laplace (LT) and numerical inversion techniques of Laplace were considered for solving the governing basic equations. The inverse of the LT was applied in a numerical manner considering the Fourier expansion technique. The numerical results for the physical variables were calculated numerically and displayed via graphs. The parameter of fractional order effect and variation of thermal conductivity on the displacement, stress, and temperature were investigated and compared with the results of previous studies. The results indicated the strong effect of the external parameters, especially the time-fractional derivative parameter on a thermoelastic thin slim strip phenomenon. The obtained results are deduced to special case if thermal conductivity and thermal shock neglect.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>The Governing Equations</title>
<p>Considering an isotropic homogeneous thermoelastic thin slim strip, the generalized thermoelastic governing differential equations in the fractional-order form [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>] consist of:</p>
<p>(i) The motion equations, if the body forces were neglected</p>
<p><disp-formula id="eqn-1">
<label>(1)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-1.png"/><tex-math id="tex-eqn-1"><![CDATA[$$\rho {\mathop u\limits^{..} _i} = \left( {\lambda + \mu } \right){u_{j,ji}} + \mu {u_{i,jj}} - \gamma {T_i}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:munderover><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:munderover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>(ii) The constitutive (stress-strain) equations</p>
<p><disp-formula id="eqn-2">
<label>(2)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-2.png"/><tex-math id="tex-eqn-2"><![CDATA[$${\sigma _{ij}} = \lambda {e_{kk}}{\delta _{ij}} + 2\mu {e_{ij}} - \gamma T{\delta _{ij}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-3">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-3.png"/><tex-math id="tex-ieqn-3"><![CDATA[$\lambda$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-4">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-4.png"/><tex-math id="tex-ieqn-4"><![CDATA[$\mu$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> are the Lam&#x00E9; parameters, <inline-formula id="ieqn-5">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-5.png"/><tex-math id="tex-ieqn-5"><![CDATA[${\sigma _{ij}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the tensor of stress, <inline-formula id="ieqn-6">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-6.png"/><tex-math id="tex-ieqn-6"><![CDATA[$\gamma$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> <inline-formula id="ieqn-7">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-7.png"/><tex-math id="tex-ieqn-7"><![CDATA[$= {\alpha _t}\left( {3\lambda + 2\mu } \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-8">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-8.png"/><tex-math id="tex-ieqn-8"><![CDATA[${\alpha _t}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the thermal expansion coefficient, and <inline-formula id="ieqn-9">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-9.png"/><tex-math id="tex-ieqn-9"><![CDATA[$\rho$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the medium density, <inline-formula id="ieqn-10">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-10.png"/><tex-math id="tex-ieqn-10"><![CDATA[${e_{ij}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> are the elements of the strain tensor, <inline-formula id="ieqn-11">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-11.png"/><tex-math id="tex-ieqn-11"><![CDATA[${T_0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the temperature reference, <inline-formula id="ieqn-12">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-12.png"/><tex-math id="tex-ieqn-12"><![CDATA[$T$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi>T</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the temperature, and <inline-formula id="ieqn-13">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-13.png"/><tex-math id="tex-ieqn-13"><![CDATA[${u_i}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> are the elements of the displacement vector.</p>
<p>(iii) Assuming series of Taylor of time-fractional order <inline-formula id="ieqn-14">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-14.png"/><tex-math id="tex-ieqn-14"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the new fractional form in the present paper [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>] presented the time-nonlocal dependence between the the heat flux vector and temperature gradient discussed concerning fractional integrals and derivatives as follows:</p>
<p><disp-formula id="eqn-3">
<label>(3)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-3.png"/><tex-math id="tex-eqn-3"><![CDATA[$${q_i} + \displaystyle{{\tau _0^\alpha } \over {\alpha !}}\displaystyle{{{\partial ^\alpha }} \over {\partial {t^\alpha }}}{q_i} = - K{T_{,i}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-15">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-15.png"/><tex-math id="tex-ieqn-15"><![CDATA[$K$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>K</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the heat conductivity, <inline-formula id="ieqn-16">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-16.png"/><tex-math id="tex-ieqn-16"><![CDATA[${q_i}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the vector of thermal flux, <inline-formula id="ieqn-17">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-17.png"/><tex-math id="tex-ieqn-17"><![CDATA[$\displaystyle{{{\partial ^\alpha }} \over {\partial {t^\alpha }}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the fractional derivative of Caputo, and <inline-formula id="ieqn-18">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-18.png"/><tex-math id="tex-ieqn-18"><![CDATA[$\alpha \left( {0 < \alpha \le 1} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the fractional-order parameter.</p>
<p>(iv) The equation of heat conduction as time-fractional form takes the form [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]</p>
<p><disp-formula id="eqn-4">
<label>(4)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-4.png"/><tex-math id="tex-eqn-4"><![CDATA[$$\left( {K{T_{,i}}} \right){,_i} = \left( {\delta + \displaystyle{{\tau _0^\alpha } \over {\alpha !}}\displaystyle{{{\partial ^\alpha }} \over {\partial {t^\alpha }}}} \right)\left( {\rho {C_E}\displaystyle{{\partial T} \over {\partial t}} + \gamma {T_0}\displaystyle{{\partial {e_{kk}}} \over {\partial t}}} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-19">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-19.png"/><tex-math id="tex-ieqn-19"><![CDATA[${C_E}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the unit mass specific heat.</p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref> is the fractional derivatives of generalized energy equation considering the relaxation time <inline-formula id="ieqn-20">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-20.png"/><tex-math id="tex-ieqn-20"><![CDATA[${\tau _0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. Some of the theories of the law of thermal conduction follow different values of <inline-formula id="ieqn-21">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-21.png"/><tex-math id="tex-ieqn-21"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-22">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-22.png"/><tex-math id="tex-ieqn-22"><![CDATA[${\tau _0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> as limit cases. The theories of coupled or generalized thermoelasticity with one relaxation time and the generalized theory of thermoelasticity without energy dissipation (TWOED) adopt restricted cases according to the value of <inline-formula id="ieqn-23">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-23.png"/><tex-math id="tex-ieqn-23"><![CDATA[$\delta$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-24">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-24.png"/><tex-math id="tex-ieqn-24"><![CDATA[${\tau _0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-25">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-25.png"/><tex-math id="tex-ieqn-25"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The temperature <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref>, <inline-formula id="ieqn-26">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-26.png"/><tex-math id="tex-ieqn-26"><![CDATA[$\alpha \to 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-27">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-27.png"/><tex-math id="tex-ieqn-27"><![CDATA[$\delta = 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> tends to:</p>
<p><disp-formula id="eqn-5">
<label>(5)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-5.png"/><tex-math id="tex-eqn-5"><![CDATA[$$\left( {K{T_{,i}}} \right){,_i} = \left( {\displaystyle{\partial \over {\partial t}} + {\tau _0}\displaystyle{{{\partial ^2}} \over {\partial {t^2}}}} \right)\left( {\rho {C_E}T + \gamma {T_0}e} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>this is the generalized theory that has a thermal relaxation time.</p>
<p>In the restricted case, when <inline-formula id="ieqn-28">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-28.png"/><tex-math id="tex-ieqn-28"><![CDATA[$\alpha \to 0,\; \; {\tau _0} = 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-29">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-29.png"/><tex-math id="tex-ieqn-29"><![CDATA[$\delta = 0,$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> the heat conduction <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref>, tends to</p>
<p><disp-formula id="eqn-6">
<label>(6)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-6.png"/><tex-math id="tex-eqn-6"><![CDATA[$$\left( {K{T_{,i}}} \right){,_i} = \rho {C_E}\displaystyle{{{\partial ^2}T} \over {\partial {t^2}}} + \gamma {T_0}\displaystyle{{{\partial ^2}e} \over {\partial {t^2}}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>This is the GN generalized theory without energy dissipation.</p>
<p><xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref> in the thermoelasticity coupled theory in the limiting case <inline-formula id="ieqn-30">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-30.png"/><tex-math id="tex-ieqn-30"><![CDATA[$\alpha \to 0,\; \; \delta = 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-31">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-31.png"/><tex-math id="tex-ieqn-31"><![CDATA[${\tau _0} \to 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> as</p>
<p><disp-formula id="eqn-7">
<label>(7)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-7.png"/><tex-math id="tex-eqn-7"><![CDATA[$$\left( {K{T_{,i}}} \right){,_i} = \rho {c_E}\displaystyle{{\partial T} \over {\partial t}} + \gamma {T_0}\displaystyle{{\partial e} \over {\partial t}}.$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Variations in mechanical properties due to an imposed temperature field are not the only ones that accompany heating. Similar variations are observed in the thermal properties characterized by such coefficients as the thermal linear expansion coefficients of <inline-formula id="ieqn-32">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-32.png"/><tex-math id="tex-ieqn-32"><![CDATA[${\alpha _t}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, conductivity of thermal <inline-formula id="ieqn-33">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-33.png"/><tex-math id="tex-ieqn-33"><![CDATA[$K$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mi>K</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and others. An acceptable approximation in limited temperature interval is obtained by considering the thermal conductivity to depend linearly on the change of temperature.</p>
<p>The function of thermal conductivity formed as a linear function of temperature is given as [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>]</p>
<p><disp-formula id="eqn-8">
<label>(8)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-8.png"/><tex-math id="tex-eqn-8"><![CDATA[$$K = K\left( T \right) = {K_0}\left( {1 + {K_1}T} \right),\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \displaystyle{K \over k} = \rho {C_E}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-34">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-34.png"/><tex-math id="tex-ieqn-34"><![CDATA[$K\left( T \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is thermal conductivity as temperature-dependent, <inline-formula id="ieqn-35">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-35.png"/><tex-math id="tex-ieqn-35"><![CDATA[${K_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the thermal conductivity variation (usually negative experimental coefficient), <inline-formula id="ieqn-36">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-36.png"/><tex-math id="tex-ieqn-36"><![CDATA[${K_0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> denotes the thermal conductivity at <italic>T</italic> = <italic>T</italic><sub>0</sub>, <inline-formula id="ieqn-37">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-37.png"/><tex-math id="tex-ieqn-37"><![CDATA[$k$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the diffusivity, and <inline-formula id="ieqn-38">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-38.png"/><tex-math id="tex-ieqn-38"><![CDATA[$t$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the time.</p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref> with <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eq. (8)</xref>, we get</p>
<p><disp-formula id="eqn-9">
<label>(9)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-9.png"/><tex-math id="tex-eqn-9"><![CDATA[$$\left( {K{T_{,i}}} \right){,_i} = \left( {\delta + \displaystyle{{\tau _0^\alpha } \over {\alpha !}}\displaystyle{{{\partial ^\alpha }} \over {\partial {t^\alpha }}}} \right)\left( {\displaystyle{K \over k}\displaystyle{{\partial T} \over {\partial t}} + \gamma {T_0}\displaystyle{{{\partial ^2}e} \over {\partial t}}} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Using the mapping</p>
<p><disp-formula id="eqn-10">
<label>(10)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-10.png"/><tex-math id="tex-eqn-10"><![CDATA[$${ \Theta } = \displaystyle{1 \over {{K_0}}}\mathop \int \limits_0^T {\rm }K\left( \tau \right)d\tau$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo largeop="false">&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>T</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-39">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-39.png"/><tex-math id="tex-ieqn-39"><![CDATA[${\Theta }$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is the mapping function.</p>
<p>Differentiating with respect to the coordinates, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eq. (10)</xref> tends to</p>
<p><disp-formula id="eqn-11">
<label>(11)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-11.png"/><tex-math id="tex-eqn-11"><![CDATA[$${{\Theta }_{,i}} = \left( {1 + {K_1}T} \right){T_{,i}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Redifferentiating concerning the coordinates axis, we obtain</p>
<p><disp-formula id="eqn-12">
<label>(12)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-12.png"/><tex-math id="tex-eqn-12"><![CDATA[$${\Theta }_{,ii} = {\left[ {\left( {1 + {K_1}T} \right){T_{,i}}} \right]_{,i}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Similarly, by differentiating with respect to time, the mapping is</p>
<p><disp-formula id="eqn-13">
<label>(13)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-13.png"/><tex-math id="tex-eqn-13"><![CDATA[$${\dot \Theta } = \left( {1 + {K_1}T} \right)\dot T$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eqs. (12)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-13">(13)</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref> is given as</p>
<p><disp-formula id="eqn-14">
<label>(14)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-14.png"/><tex-math id="tex-eqn-14"><![CDATA[$${{ \Theta }_{,ii}} = \displaystyle{\partial \over {\partial t}}\left( {\delta + \displaystyle{{\tau _0^\alpha } \over {\alpha !}}\displaystyle{{{\partial ^\alpha }} \over {\partial {t^\alpha }}}} \right)\left( {\displaystyle{{ \Theta } \over k} + \displaystyle{{\gamma {T_0}} \over {{K_0}}}e} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eqs. (10)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref>, we have</p>
<p><disp-formula id="eqn-15">
<label>(15)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-15.png"/><tex-math id="tex-eqn-15"><![CDATA[$${\Theta } = T + \displaystyle{{{K_1}} \over 2}{T^2}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Substituting from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">Eq. (11)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref>, we obtain</p>
<p><disp-formula id="eqn-16">
<label>(16)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-16.png"/><tex-math id="tex-eqn-16"><![CDATA[$$\rho \displaystyle{{{\partial ^2}{u_i}} \over {\partial {t^2}}} = \left( {\lambda + \mu } \right){u_{j,ij}} + \mu {u_{i,jj}} - \displaystyle{\gamma \over {\left( {1 + {K_1}T} \right)}}{{ \Theta }_{,i}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>For the linearity governing partial differential equations, considering the condition <inline-formula id="ieqn-40">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-40.png"/><tex-math id="tex-ieqn-40"><![CDATA[$\displaystyle{{\left| {T - {T_0}} \right|} \over {{T_0}}} < < 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003C;&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, give the approximating function of the thermal conductivity <inline-formula id="ieqn-41">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-41.png"/><tex-math id="tex-ieqn-41"><![CDATA[$K\left( T \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Then, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref> takes the form</p>
<p><disp-formula id="eqn-17">
<label>(17)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-17.png"/><tex-math id="tex-eqn-17"><![CDATA[$$\rho \displaystyle{{{\partial ^2}{u_i}} \over {\partial {t^2}}} = \left( {\lambda + \mu } \right){u_{j,ij}} + \mu {u_{i,jj}} - \gamma {{ \Theta }_{,i}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref> and neglecting the small values of temperature, the constitutive relation reduces to</p>
<p><disp-formula id="eqn-18">
<label>(18)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-18.png"/><tex-math id="tex-eqn-18"><![CDATA[$${\sigma _{ij}} = \lambda {e_{kk}}{\delta _{ij}} + 2\mu {e_{ij}} - \gamma { \Theta }{\delta _{ij}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Formulation of the Problem</title>
<p>Taking into account a thin rod semi-infinite with the half-space region <inline-formula id="ieqn-42">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-42.png"/><tex-math id="tex-ieqn-42"><![CDATA[$x \ge 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, the <inline-formula id="ieqn-43">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-43.png"/><tex-math id="tex-ieqn-43"><![CDATA[$x -$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula>axis perpendicular to the layer, parallel to <inline-formula id="ieqn-44">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-44.png"/><tex-math id="tex-ieqn-44"><![CDATA[$oyz$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> plane, the one-dimension displacement vector is given as</p>
<p><disp-formula id="eqn-19">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-19.png"/><tex-math id="tex-eqn-19"><![CDATA[$${u_x} = u\left( {x,t} \right),\; \; \; \; \; \; \; \; {u_y} = {u_z} = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The strain components are</p>
<p><disp-formula id="eqn-20">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-20.png"/><tex-math id="tex-eqn-20"><![CDATA[$$e = {e_{xx}} = \displaystyle{{\partial u} \over {\partial x}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The heat equation is</p>
<p><disp-formula id="eqn-21">
<label>(19)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-21.png"/><tex-math id="tex-eqn-21"><![CDATA[$$\displaystyle{{{\partial ^2}{ \Theta }} \over {\partial {x^2}}} = \displaystyle{\partial \over {\partial t}}\left( {\delta + \displaystyle{{\tau _0^\alpha } \over {\alpha !}}\displaystyle{{{\partial ^\alpha }} \over {\partial {t^\alpha }}}} \right)\left( {\displaystyle{1 \over k}{ \Theta } + \displaystyle{{\gamma {T_0}} \over {{K_0}}}e} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The equation of motion is</p>
<p><disp-formula id="eqn-22">
<label>(20)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-22.png"/><tex-math id="tex-eqn-22"><![CDATA[$$\displaystyle{{{\partial ^2}u} \over {\partial {t^2}}} = \left( {\lambda + 2\mu } \right)\displaystyle{{{\partial ^2}u} \over {\partial {x^2}}} - \gamma \displaystyle{{\partial {\Theta }} \over {\partial x}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The constitutive relation takes the form</p>
<p><disp-formula id="eqn-23">
<label>(21)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-23.png"/><tex-math id="tex-eqn-23"><![CDATA[$${\sigma _{xx}} = \sigma = \left( {\lambda + 2\mu } \right)\displaystyle{{\partial u} \over {\partial x}} - \gamma { \Theta }$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Boundary Conditions</title>
<p>Considering a half-space <inline-formula id="ieqn-45">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-45.png"/><tex-math id="tex-ieqn-45"><![CDATA[$x \ge 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> that primarily rests and has an initial temperature <inline-formula id="ieqn-46">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-46.png"/><tex-math id="tex-ieqn-46"><![CDATA[${T_0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> with zero velocity of temperature, the original conditions are</p>
<p><disp-formula id="eqn-24">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-24.png"/><tex-math id="tex-eqn-24"><![CDATA[$$u\left( {x,0} \right) = \displaystyle{{\partial u\left( {x,0} \right)} \over {\partial t}} = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-25">
<label>(22)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-25.png"/><tex-math id="tex-eqn-25"><![CDATA[$$T\left( {x,0} \right) = \displaystyle{{\partial T\left( {x,0} \right)} \over {\partial t}} = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>We assume that when <inline-formula id="ieqn-47">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-47.png"/><tex-math id="tex-ieqn-47"><![CDATA[$x = 0$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, the surface becomes free from stresses and is put in sudden heating. The boundary conditions take the form<list list-type="bullet"><list-item>
<p>The thermal boundary conditions:</p></list-item></list></p>
<p><disp-formula id="eqn-26">
<label>(23)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-26.png"/><tex-math id="tex-eqn-26"><![CDATA[$$T = {T_0}H\left( t \right),\; \; {\rm for}\quad x = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-27">
<label>(24)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-27.png"/><tex-math id="tex-eqn-27"><![CDATA[$${ \Theta } = {\upsilon _0}H\left( t \right),\; \; {\rm for}\quad x = 0{\rm \; \; \; \; }$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-48">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-48.png"/><tex-math id="tex-ieqn-48"><![CDATA[$H\left( t \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is function of Heaviside unit step</p>
<p><disp-formula id="eqn-28">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-28.png"/><tex-math id="tex-eqn-28"><![CDATA[$${\upsilon _0} = {T_0}\left( {1 + \displaystyle{{{K_1}} \over 2}{T_0}} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula><list list-type="bullet"><list-item>
<p>The boundary conditions concerning mechanical stress, displacement, and temperature are</p></list-item></list></p>
<p><disp-formula id="eqn-29">
<label>(25)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-29.png"/><tex-math id="tex-eqn-29"><![CDATA[$${\sigma _{xx}} = 0,\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; {\rm for\; }x = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula><list list-type="bullet"><list-item>
<p>and</p></list-item></list></p>
<p><disp-formula id="eqn-30">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-30.png"/><tex-math id="tex-eqn-30"><![CDATA[$$\left\{ {u\left( {x,t} \right),\; \; \; \; \; \; T\left( {x,t} \right),{ \; \Theta }\left( {x,t} \right)} \right\} \to 0,\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; {\rm as}\; \; \; \; \; \; \; \; x \to \infty ,\; \; \; \; \; \; t > 0.$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0.</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>The Solution of the Problem</title>
<p>To simplify the physical quantities, we put them in the following non-dimensional forms</p>
<p><disp-formula id="eqn-31">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-31.png"/><tex-math id="tex-eqn-31"><![CDATA[$${x}^{\prime} = \displaystyle{{{c_1}} \over k}x,\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; {u}^{\prime} = \displaystyle{{{c_1}} \over k}u,\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; {t}^{\prime} = \displaystyle{{c_1^2} \over k}t$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-32">
<label>(26)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-32.png"/><tex-math id="tex-eqn-32"><![CDATA[$$\sigma _{xx}^{'} = \displaystyle{{{\sigma _{xx}}} \over {\rho c_1^2}},\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \tau _0^{'} = \displaystyle{{c_1^2} \over k}{\tau _0},$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-33">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-33.png"/><tex-math id="tex-eqn-33"><![CDATA[$${ {\Theta }^{\prime}} = \displaystyle{\gamma \over {\rho c_1^2}}{ \Theta },\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; c_1^2 = \displaystyle{{\left( {\lambda + 2\mu } \right)} \over \rho }\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \;$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-26">Eq. (26)</xref>, the governing equations (eliminating the primes for convenience) take the forms</p>
<p><disp-formula id="eqn-34">
<label>(27)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-34.png"/><tex-math id="tex-eqn-34"><![CDATA[$$\sigma = \displaystyle{{\partial u} \over {\partial x}} - {\Theta } = e - { \Theta }$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-35">
<label>(28)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-35.png"/><tex-math id="tex-eqn-35"><![CDATA[$$\displaystyle{{{\partial ^2}u} \over {\partial {t^2}}} = \displaystyle{{{\partial ^2}u} \over {\partial {x^2}}} - \displaystyle{{\partial { \Theta }} \over {\partial x}} = De - D{\Theta } = D\sigma$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-35" display="block"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-36">
<label>(29)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-36.png"/><tex-math id="tex-eqn-36"><![CDATA[$$\displaystyle{{{\partial ^2}e} \over {\partial {t^2}}} = {D^2}e - {D^2}{\Theta } = {D^2}\sigma$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-37">
<label>(30)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-37.png"/><tex-math id="tex-eqn-37"><![CDATA[$${D^2}{ \Theta } = \displaystyle{\partial \over {\partial t}}\left( {\delta + \displaystyle{{\tau _0^\alpha } \over {\alpha !}}\displaystyle{\partial \over {\partial t}}} \right)\left( {{\Theta } + \epsilon e} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-49">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-49.png"/><tex-math id="tex-ieqn-49"><![CDATA[$D = \partial /\partial x$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2202;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-50">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-50.png"/><tex-math id="tex-ieqn-50"><![CDATA[$\epsilon = {\gamma ^2}{T_0}k/\left( {\rho c_1^2{K_0}} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></p>
</sec>
<sec id="s6">
<label>6</label>
<title>The Solution in the Laplace Transform Domain</title>
<p>If we apply the following LT</p>
<p><disp-formula id="eqn-38">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-38.png"/><tex-math id="tex-eqn-38"><![CDATA[$$\bar f\left( s \right) = \mathop \int \nolimits_0^\infty {\rm }{e^{ - st}}f\left( t \right)dt$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo largeop="false">&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Applying it in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-27">Eqs. (27)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-30">(30)</xref>, and using the initial conditions in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eq. (22)</xref>, we get</p>
<p><disp-formula id="eqn-39">
<label>(31)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-39.png"/><tex-math id="tex-eqn-39"><![CDATA[$$\bar \sigma = \bar e - { \bar \Theta }$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-40">
<label>(32)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-40.png"/><tex-math id="tex-eqn-40"><![CDATA[$${D^2}\bar \sigma = {s^2}\bar e$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-41">
<label>(33)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-41.png"/><tex-math id="tex-eqn-41"><![CDATA[$${\rm \; }\left( {{D^2} - g} \right){ \bar \Theta } = g\epsilon \bar e,\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; g = s\left( {\delta + \displaystyle{{\tau _0^\alpha } \over {\alpha !}}{s^\alpha }} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-41" display="block"><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>!</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The boundary conditions in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">Eqs. (24)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-25">(25)</xref> and the regularity condition in the LT domain take the forms</p>
<p><disp-formula id="eqn-42">
<label>(34)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-42.png"/><tex-math id="tex-eqn-42"><![CDATA[$${ \bar \Theta } = \displaystyle{{{\upsilon _0}} \over s}\; \; \; \; \; \; {\rm for}\; \; \; \; \; \; x = 0\; \; \;$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-42" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-43">
<label>(35)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-43.png"/><tex-math id="tex-eqn-43"><![CDATA[$$\overline {\; \sigma } = 0\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; {\rm for}\; \; \; \; x = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-43" display="block"><mml:mover><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">r</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-44">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-44.png"/><tex-math id="tex-eqn-44"><![CDATA[$$\left\{ {u\left( {x,s} \right),\; \; \; \; \; \; T\left( {x,s} \right)} \right\} \to 0,\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; {\rm as}\; \; \; \; \; \; \; \; x \to \infty$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-44" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">a</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>By eliminating <inline-formula id="ieqn-51">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-51.png"/><tex-math id="tex-ieqn-51"><![CDATA[$\bar e$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, we get</p>
<p><disp-formula id="eqn-45">
<label>(36)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-45.png"/><tex-math id="tex-eqn-45"><![CDATA[$${\rm \; }\left( {{D^2} - {s^2}} \right)\bar \sigma = {s^2}{ \bar \Theta }$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-45" display="block"><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-46">
<label>(37)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-46.png"/><tex-math id="tex-eqn-46"><![CDATA[$${\rm \; }\left( {{D^2} - g\left( {1 + \epsilon } \right)} \right){ \bar \Theta } = g\epsilon \bar \sigma$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-46" display="block"><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>By eliminating <inline-formula id="ieqn-52">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-52.png"/><tex-math id="tex-ieqn-52"><![CDATA[$\bar \sigma$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> between <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eqs. (36)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-37">(37)</xref>, we get</p>
<p><disp-formula id="eqn-47">
<label>(38)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-47.png"/><tex-math id="tex-eqn-47"><![CDATA[$${D^4} - \left( {{s^2} + g\left( {1 + \epsilon } \right)} \right){D^2} + g\; \epsilon \; {s^2}]{ \bar \Theta } = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-47" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Also, we can show that <inline-formula id="ieqn-53">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-53.png"/><tex-math id="tex-ieqn-53"><![CDATA[$\bar \sigma$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> satisfies</p>
<p><disp-formula id="eqn-48">
<label>(39)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-48.png"/><tex-math id="tex-eqn-48"><![CDATA[$$[{D^4} - L{D^2} + M]\bar \sigma = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-48" display="block"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>D</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-49">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-49.png"/><tex-math id="tex-eqn-49"><![CDATA[$$L = \left( {{s^2} + g\left( {1 + \epsilon } \right)} \right),\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; \; M = \epsilon {s^2}g$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-49" display="block"><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-38">Eqs. (38)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-39">(39)</xref> takes the form</p>
<p><disp-formula id="eqn-50">
<label>(40)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-50.png"/><tex-math id="tex-eqn-50"><![CDATA[$$\bar \sigma = {A_1}{s^2}{\rm exp}\left( { - {m_1}x} \right) + {A_2}{s^2}{\rm exp}\left( { - {m_2}x} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-50" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-51">
<label>(41)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-51.png"/><tex-math id="tex-eqn-51"><![CDATA[$${ \bar \Theta } = {A_1}\left( {m_1^2 - {s^2}} \right){\rm exp}\left( {{m_1}x} \right) + {A_2}\left( {m_2^2 - {s^2}} \right){\rm exp}\left( {{m_2}x} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-51" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where the parameters <inline-formula id="ieqn-54">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-54.png"/><tex-math id="tex-ieqn-54"><![CDATA[${m_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-55">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-55.png"/><tex-math id="tex-ieqn-55"><![CDATA[${m_2}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> satisfy the equation</p>
<p><disp-formula id="eqn-52">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-52.png"/><tex-math id="tex-eqn-52"><![CDATA[$${m^4} - L{m^2} + M = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-52" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>We can get the displacement using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-28">Eq. (28)</xref>, such that</p>
<p><disp-formula id="eqn-53">
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-53.png"/><tex-math id="tex-eqn-53"><![CDATA[$$\bar u = \displaystyle{1 \over {{s^2}}}D\bar \sigma$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-53" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Thus, we obtain</p>
<p><disp-formula id="eqn-54">
<label>(42)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-54.png"/><tex-math id="tex-eqn-54"><![CDATA[$$\bar u = {A_1}{m_1}{\rm exp}\left( {{m_1}x} \right) + {A_2}{m_2}{\rm exp}\left( {{m_2}x} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-54" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The temperature increment <inline-formula id="ieqn-56">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-56.png"/><tex-math id="tex-ieqn-56"><![CDATA[$\bar T$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is given by providing a solution to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref> to give</p>
<p><disp-formula id="eqn-55">
<label>(43)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-55.png"/><tex-math id="tex-eqn-55"><![CDATA[$$\bar T = \displaystyle{{ - 1 + \sqrt {1 + 2{K_1}{ \bar \Theta }} } \over {{K_1}}}.$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-55" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>We utilize the problem&#x2019;s boundary conditions to evaluate the <inline-formula id="ieqn-57">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-57.png"/><tex-math id="tex-ieqn-57"><![CDATA[${A_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-58">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-58.png"/><tex-math id="tex-ieqn-58"><![CDATA[${A_2}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> parameters. <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-34">Eqs. (34)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-35">(35)</xref> with <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-40">Eqs. (40)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-41">(41)</xref>, they immediately give</p>
<p><disp-formula id="eqn-56">
<label>(44)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-56.png"/><tex-math id="tex-eqn-56"><![CDATA[$${A_1} + {A_2} = 0$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-56" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-57">
<label>(45)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-57.png"/><tex-math id="tex-eqn-57"><![CDATA[$${A_1}\left( {m_1^2 - {s^2}} \right) + {A_2}\left( {m_2^2 - {s^2}} \right){\rm exp}\left( {{m_2}x} \right) = \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}} \over s}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-57" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The solution of the former system of the linear equations provides the parameters <inline-formula id="ieqn-59">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-59.png"/><tex-math id="tex-ieqn-59"><![CDATA[${A_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-60">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-60.png"/><tex-math id="tex-ieqn-60"><![CDATA[${A_2}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> in the form</p>
<p><disp-formula id="eqn-58">
<label>(46)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-58.png"/><tex-math id="tex-eqn-58"><![CDATA[$${A_1} = - \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}} \over {s\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}},\; \; \; \; \; \; \; \; \; \; {A_1} = \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}} \over {s\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}}$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-58" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Hence,</p>
<p><disp-formula id="eqn-59">
<label>(47)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-59.png"/><tex-math id="tex-eqn-59"><![CDATA[$$\bar \sigma = - \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}s} \over {\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}}{\rm exp}\left( { - {m_1}x} \right) + \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}s} \over {\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}}{\rm exp}\left( { - {m_2}x} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-59" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-60">
<label>(48)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-60.png"/><tex-math id="tex-eqn-60"><![CDATA[$${\bar \Theta } = - \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}\left( {m_1^2 - {s^2}} \right)} \over {s\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}}{\rm exp}\left( {{m_1}x} \right) + \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}\left( {m_2^2 - {s^2}} \right)} \over {s\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}}{\rm exp}\left( {{m_2}x} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-60" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">&#x0398;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-61">
<label>(49)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-61.png"/><tex-math id="tex-eqn-61"><![CDATA[$$\bar u = - \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}{m_1}} \over {s\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}}{\rm exp}\left( {{m_1}x} \right) + \displaystyle{{{{\bar \upsilon }_0}{m_2}} \over {s\left( {m_2^2 - m_1^2} \right)}}{\rm exp}\left( {{m_2}x} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-61" display="block"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03C5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>Accordingly, the problem is solved in the transformed domain completely.</p>
</sec>
<sec id="s7">
<label>7</label>
<title>Inversion of the Laplace Transform</title>
<p>It is too difficult to obtain the analytical inverse the LT of the intricate solutions to the temperature, displacement, stress, and strain in the LT domain. The method of numerical inversion is outlined to solve the problem in the physical domain. Durbin [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>] obtained the approximation formula</p>
<p><disp-formula id="eqn-62">
<label>(50)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-62.png"/><tex-math id="tex-eqn-62"><![CDATA[$$f\left( t \right) = \displaystyle{{2{e^{st}}} \over {{t_1}}}\left( { - \displaystyle{1 \over 2}Re\left[ {F\left( s \right)} \right] + Re\mathop \sum \limits_{n = 0}^N {\rm }\left[ {\matrix{ {Re\left( {F\left( {s + \displaystyle{{2in\pi } \over {{t_1}}}} \right)} \right){\rm cos}\left( {\displaystyle{{2n\pi } \over {{t_1}}}} \right)} \hfill \cr { - Im\left( {F\left( {s + \displaystyle{{2in\pi } \over {{t_1}}}} \right)} \right){\rm sin}\left( {\displaystyle{{2n\pi } \over {{t_1}}}} \right)} \hfill \cr } } \right]} \right)$$]]></tex-math><mml:math id="mml-eqn-62" display="block"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="4pt"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">o</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x002B;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>It is worth noting that choosing the free parameters <inline-formula id="ieqn-61">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-61.png"/><tex-math id="tex-ieqn-61"><![CDATA[${\rm N}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">N</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-62">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-62.png"/><tex-math id="tex-ieqn-62"><![CDATA[${\rm s}{{\rm t}_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> is significant for the accurate results and applying the method&#x2019;s Korrecktur and the methods of convergence acceleration. The values of the parameters in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-50">Eq. (50)</xref> are defined as <inline-formula id="ieqn-63">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-63.png"/><tex-math id="tex-ieqn-63"><![CDATA[${t_1} = 20$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-64">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-64.png"/><tex-math id="tex-ieqn-64"><![CDATA[$s = 0.25,$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-65">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-65.png"/><tex-math id="tex-ieqn-65"><![CDATA[$N = 1000$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<label>8</label>
<title>Numerical Results</title>
<p>To calculate the analytical procedure, we take into account a numerical physical example. The findings depict the variations of the non-dimensional values of temperature, displacement, and thermal stresses. Thus, we consider the following values material constants (Copper material and the type 316) as shown in <xref ref-type="table" rid="table-1">Tab. 1</xref>.</p>
<table-wrap id="table-1">
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>The constants of the material [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>]</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>Parameter</th>
<th>Value</th>
<th>Parameter</th>
<th>Value</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-66">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-66.png"/><tex-math id="tex-ieqn-66"><![CDATA[${C_E}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-67">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-67.png"/><tex-math id="tex-ieqn-67"><![CDATA[$383.1\,\,{\rm J}\,{\rm K}{{\rm g}^{ - {\rm 1}}}\,{{\rm K}^{ - {\rm 1}}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mn>383.1</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">J</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-68">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-68.png"/><tex-math id="tex-ieqn-68"><![CDATA[$\mu$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-69">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-69.png"/><tex-math id="tex-ieqn-69"><![CDATA[$0.497425{\rm \; }\lambda$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mn>0.497425</mml:mn><mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace"></mml:mspace></mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-70">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-70.png"/><tex-math id="tex-ieqn-70"><![CDATA[$\rho$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-71">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-71.png"/><tex-math id="tex-ieqn-71"><![CDATA[${\rm 8954}\,{\rm Kg}\,{{\rm m}^{ - 3}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mrow><mml:mn>8954</mml:mn></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">K</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-72">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-72.png"/><tex-math id="tex-ieqn-72"><![CDATA[$\beta$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-73">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-73.png"/><tex-math id="tex-ieqn-73"><![CDATA[$- 2654.53$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2654.53</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-74">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-74.png"/><tex-math id="tex-ieqn-74"><![CDATA[${\alpha _t}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-75">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-75.png"/><tex-math id="tex-ieqn-75"><![CDATA[$1.78\,\, \times {10^{ - 4}}\,{{\rm K}^{ - {\rm 1}}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mn>1.78</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-76">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-76.png"/><tex-math id="tex-ieqn-76"><![CDATA[${K_0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-77">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-77.png"/><tex-math id="tex-ieqn-77"><![CDATA[$386\,{\rm W}\,{{\rm m}^{ - {\rm 1}}}\,{{\rm K}^{ - {\rm 1}}}\,{{\rm s}^{ - {\rm 1}}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mn>386</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">W</mml:mi></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">K</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-78">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-78.png"/><tex-math id="tex-ieqn-78"><![CDATA[${T_0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-79">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-79.png"/><tex-math id="tex-ieqn-79"><![CDATA[$293\,{\rm K}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mn>293</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace"></mml:mspace><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">K</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-80">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-80.png"/><tex-math id="tex-ieqn-80"><![CDATA[$\varepsilon$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-81">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-81.png"/><tex-math id="tex-ieqn-81"><![CDATA[$0.0150$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mn>0.0150</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-82">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-82.png"/><tex-math id="tex-ieqn-82"><![CDATA[${K_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-83">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-83.png"/><tex-math id="tex-ieqn-83"><![CDATA[$- 0.1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula></td>
<td></td>
<td></td>
</tr>
</tbody>
</table>

</table-wrap>
<p>The computations for the results obtained are carried out for the time <inline-formula id="ieqn-84">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-84.png"/><tex-math id="tex-ieqn-84"><![CDATA[$t = 0.15$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>0.15</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> to obtain the displacement <inline-formula id="ieqn-85">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-85.png"/><tex-math id="tex-ieqn-85"><![CDATA[$u$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mi>u</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, temperature <inline-formula id="ieqn-86">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-86.png"/><tex-math id="tex-ieqn-86"><![CDATA[$T,$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and stress <inline-formula id="ieqn-87">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-87.png"/><tex-math id="tex-ieqn-87"><![CDATA[${\sigma _{xx}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. They were conducted for several <inline-formula id="ieqn-88">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-88.png"/><tex-math id="tex-ieqn-88"><![CDATA[$x\left( {0 \le x \le 5} \right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, for different values of the parameter of fractional-order <inline-formula id="ieqn-89">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-89.png"/><tex-math id="tex-ieqn-89"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> with a wide range of <inline-formula id="ieqn-90">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-90.png"/><tex-math id="tex-ieqn-90"><![CDATA[$(0 < \alpha \le 1)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> that contains both cases of conductivity; <inline-formula id="ieqn-91">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-91.png"/><tex-math id="tex-ieqn-91"><![CDATA[$(0 < \alpha < 1)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math>
</alternatives></inline-formula> for low conductivity and <inline-formula id="ieqn-92">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-92.png"/><tex-math id="tex-ieqn-92"><![CDATA[$\alpha = 1$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x003D;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</alternatives></inline-formula> for normal conductivity. Here, the numerical results are displayed graphically in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Figs. 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-3">3</xref>.</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>The effect of fractional order parameter on temperature distribution</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-1.png"/>
</fig>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>The effect of fractional order parameter on displacement distribution</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-2.png"/>
</fig>
<fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>The effect of fractional order parameter on stress distribution</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-3.png"/>
</fig>
<p>It should be pointed out that, the increasing value of <inline-formula id="ieqn-93">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-93.png"/><tex-math id="tex-ieqn-93"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> decreases the speed of wave propagation of the stress and the temperature, whereas the displacement increases. We have noticed that the <inline-formula id="ieqn-94">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-94.png"/><tex-math id="tex-ieqn-94"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> value has a strong effect on all distributions. From these figures, the surface stress equals zero and matches the prescribed boundary condition.</p>
<p>In <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Figs. 4</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-6">6</xref>, we presented the stress, temperature, and displacement, respectively with different values of <inline-formula id="ieqn-95">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-95.png"/><tex-math id="tex-ieqn-95"><![CDATA[${K_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>. The thermal conductivity parameter has a significant impact on all fields. Physically, for the variable <inline-formula id="ieqn-96">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-96.png"/><tex-math id="tex-ieqn-96"><![CDATA[$K$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mi>K</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, the temperature is a linear function with negative values of <inline-formula id="ieqn-97">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-97.png"/><tex-math id="tex-ieqn-97"><![CDATA[${K_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, the heat conductivity decreases with the arising of the temperature, and the distance between the particles increases. The wave speed progress of all fields is slower. Thus, the values of all fields of quantities decrease.</p>
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>The effect of variation of thermal conductivity on displacement distribution</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-4.png"/>
</fig>
<fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label>
<caption>
<title>The effect of variation of thermal conductivity on temperature distribution</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-5.png"/>
</fig>
<fig id="fig-6">
<label>Figure 6</label>
<caption>
<title>The effect of variation of thermal conductivity on the stress distribution</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-6.png"/>
</fig>
<p>The physical field variables numerical values were calculated and presented by graphs in <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Figs. 7</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-9">9</xref> respect to the axis <inline-formula id="ieqn-98">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-98.png"/><tex-math id="tex-ieqn-98"><![CDATA[${\rm x}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">x</mml:mi></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula> to clear the variations nature of the field in the context of different thermoelastic models. The figures illustrate that all variables nearly have the same nature for the (LS), (GN), and (CD) models. Their behaviors are significantly different. The wave propagation with finite speeds is manifested in all figures for theories of (LS) and (GN). It differs for the case for considering the coupled equation of heat conduction (CD) model, in which the mechanical and thermal effects fill the entire space.</p>
<fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>The temperature distribution in different theories of thermoelasticity</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-7.png"/>
</fig>
<fig id="fig-8">
<label>Figure 8</label>
<caption>
<title>The displacement distribution in different theories of thermoelasticity</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-8.png"/>
</fig>
<fig id="fig-9">
<label>Figure 9</label>
<caption>
<title>The stress distribution in different theories of thermoelasticity</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-9.png"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s9">
<label>9</label>
<title>Conclusion</title>
<p><bold>The main observations from these figures are organized as:</bold><list list-type="bullet"><list-item>
<p>The LT technique is applied to derive the temperature, displacement, and stress due to the mechanical and thermal shock temperatures.</p></list-item><list-item>
<p>The parameter <inline-formula id="ieqn-99">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-99.png"/><tex-math id="tex-ieqn-99"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> has a strong impact on all the physical quantities.</p></list-item><list-item>
<p>Considering the new models applied, we introduced a novel classification for the materials based on their fractional order parameter <inline-formula id="ieqn-100">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-100.png"/><tex-math id="tex-ieqn-100"><![CDATA[$\alpha$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula>- a novel sign of ability.</p></list-item><list-item>
<p>The results motivate the investigation of the conducting thermoelastic.</p></list-item><list-item>
<p>The graphs illustrate the significant effect of the thermal conductivity on all the quantities fields and in different materials that we take into account in any analysis of heat conduction.</p></list-item><list-item>
<p>The field quantities, displacement, temperature, stress, and do not depend only on the state and the space variables <inline-formula id="ieqn-101">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-101.png"/><tex-math id="tex-ieqn-101"><![CDATA[$t$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-102">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-102.png"/><tex-math id="tex-ieqn-102"><![CDATA[$x$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> but rely on the value of <inline-formula id="ieqn-103">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-103.png"/><tex-math id="tex-ieqn-103"><![CDATA[${K_1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>K</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></inline-formula>, as well which has a considerable role in developing all quantities.</p></list-item><list-item>
<p>The different thermoelasticity theories, i.e., Lord and Shulman, GN, and classical dynamical coupled theories were compared.</p></list-item><list-item>
<p>In the generalized thermoelasticity, the wave propagation with a finite speed is evident in all these figures. This is not the case of the theory of coupled thermoelasticity, where the considered function has non-vanishing values for all of <inline-formula id="ieqn-104">
<alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-104.png"/><tex-math id="tex-ieqn-104"><![CDATA[$x$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math>
</alternatives></inline-formula> values due to the propagation with an infinite speed of the signal thermal waves.</p></list-item></list></p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>Taif University Researchers Supporting Project number (TURSP-2020/164), Taif University, Taif, Saudi Arabia.</p>
</ack><fn-group>
<fn fn-type="other">
<p><bold>Funding Statement:</bold> The author(s) received no specific funding for this study.</p>
</fn>
<fn fn-type="conflict">
<p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that there is no conflicts of interest between all authors.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Biot</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Thermoelasticity and irreversible thermodynamics</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Applied Physics</source>, vol. <volume>127</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>240</fpage>&#x2013;<lpage>253</lpage>, <year iso-8601-date="1956">1956</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H. W.</given-names> <surname>Lord</surname></string-name> and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Shulman</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A generalized dynamical theory of thermoelasticity</article-title>,&#x201D; <source>Journal of the Mechanics and Physics of Solids</source>, vol. <volume>15</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>299</fpage>&#x2013;<lpage>309</lpage>, <year iso-8601-date="1967">1967</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. E.</given-names> <surname>Green</surname></string-name> and <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Lindsay</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Thermoelasticity</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Elasticity and the Physical Science of Solids</source>, vol. <volume>2</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>7</lpage>, <year iso-8601-date="1972">1972</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. E.</given-names> <surname>Green</surname></string-name> and <string-name><given-names>P. M.</given-names> <surname>Naghdi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Thermoelasticity without energy dissipation</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Elasticity</source>, vol. <volume>31</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>189</fpage>&#x2013;<lpage>209</lpage>, <year iso-8601-date="1993">1993</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>V. A.</given-names> <surname>Lomakin</surname></string-name></person-group>, <source>The Theory of Elasticity of Non-Homogeneous Bodies</source>. [in Russian], Izd. Mosk. Univ., <publisher-loc>Moscow</publisher-loc>, <year iso-8601-date="1976">1976</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Szuecs</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Werner</surname></string-name>, <string-name><given-names>R. S.</given-names> <surname>Sussmann</surname></string-name>, <string-name><given-names>C. S. J.</given-names> <surname>Pickles</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. J.</given-names> <surname>Frecht</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Temperature dependence of Young&#x2019;s modulus and degradation of chemical vapor deposited diamond</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Applied Physics</source>, vol. <volume>86</volume>, no. <issue>11</issue>, pp. <fpage>6010</fpage>&#x2013;<lpage>6017</lpage>, <year iso-8601-date="1999">1999</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>O. R.</given-names> <surname>Budaev</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. N.</given-names> <surname>Ivanova</surname></string-name> and <string-name><given-names>B. B.</given-names> <surname>Damdinov</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Temperature dependence of shear elasticity of some liquids</article-title>,&#x201D; <source>Advanced Colloid Interface Science</source>, vol. <volume>104</volume>, no. <issue>1&#x2013;3</issue>, pp. <fpage>307</fpage>&#x2013;<lpage>310</lpage>, <year iso-8601-date="2003">2003</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>V. V.</given-names> <surname>Rishin</surname></string-name>, <string-name><given-names>B. A.</given-names> <surname>Lyashenko</surname></string-name>, <string-name><given-names>K. G.</given-names> <surname>Akinin</surname></string-name> and <string-name><given-names>G. N.</given-names> <surname>Nadezhdin</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Temperature dependence of adhesion strength and elasticity of some heat resistant coatings</article-title>,&#x201D; <source>Strength Materials</source>, vol. <volume>5</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>123</fpage>&#x2013;<lpage>126</lpage>, <year iso-8601-date="1973">1973</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Honig</surname></string-name> and <string-name><given-names>U.</given-names> <surname>Hirdes</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A method for the numerical inversion of the Laplace transform</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Computation and Applied Mathematics</source>, vol. <volume>10</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>113</fpage>&#x2013;<lpage>132</lpage>, <year iso-8601-date="1984">1984</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Carpinter</surname></string-name> and <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Mainardi</surname></string-name></person-group>, <source>Fractals and Fractional Calculus in Continuum Mechanics</source>. CISM International Centre for Mechanical Sciences, <publisher-name>Springer Verlag</publisher-name>, pp. <fpage>291</fpage>&#x2013;<lpage>348</lpage>, <year iso-8601-date="1997">1997</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D. A.</given-names> <surname>Benson</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. W.</given-names> <surname>Wheatcraft</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. M.</given-names> <surname>Meerschaert</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>The fractional-order governing equation of L&#x00E9;vy motion</article-title>,&#x201D; <source>Water Resources Research</source>, vol. <volume>36</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>1413</fpage>&#x2013;<lpage>1423</lpage>, <year iso-8601-date="2000">2000</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Metzler</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Klafter</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>The random walk&#x2019;s guide to anomalous diffusion: A fractional dynamics approach</article-title>,&#x201D; <source>Physics Reports</source>, vol. <volume>339</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>77</lpage>, <year iso-8601-date="2000">2000</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Khanna</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Matrasulov</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Non-linear dynamics and fundamental interactions</article-title>,&#x201D; <italic>Series II: Mathematics, Physics and Chemistry</italic>, vol. <volume>213</volume>, <source>NATO Public Diplomacy Division</source>, <year iso-8601-date="2006">2006</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>I.</given-names> <surname>Podlubny</surname></string-name></person-group>, <source>Fractional Differential Equations</source>. <publisher-loc>New York</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name>, pp. <fpage>340</fpage>, <year iso-8601-date="1999">1999</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Ross</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>The development of fractional calculus</article-title>,&#x201D; <source>Historia Mathematica</source>, vol. <volume>4</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>75</fpage>&#x2013;<lpage>89</lpage>, <year iso-8601-date="1977">1977</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K. S.</given-names> <surname>Miller</surname></string-name> and <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Ross</surname></string-name></person-group>, <source>An introduction to the fractional calculus and fractional differential equations</source>. <publisher-loc>New York</publisher-loc>: <publisher-name>A Wiley-Interscience Publication, John Wiley &#x0026; Sons</publisher-name>, <year iso-8601-date="1993">1993</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H. M.</given-names> <surname>Youssef</surname></string-name> and <string-name><given-names>E. A.</given-names> <surname>Al-Lehaibi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fractional order generalized thermoelastic half-space subjected to ramp-type heating</article-title>,&#x201D; <source>Mechanics Research Communications</source>, vol. <volume>37</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>448</fpage>&#x2013;<lpage>452</lpage>, <year iso-8601-date="2010">2010</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H. H.</given-names> <surname>Sherief</surname></string-name>, <string-name><given-names>A. M. A.</given-names> <surname>El-Sayed</surname></string-name> and <string-name><given-names>A. M.</given-names> <surname>Abd El-Latief</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fractional order theory of thermoelasticity</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Solids and Structures</source>, vol. <volume>47</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>269</fpage>&#x2013;<lpage>275</lpage>, <year iso-8601-date="2010">2010</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y. Z.</given-names> <surname>Povstenko</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Two-dimensional axisymmetric stresses exerted by instantaneous pulses and sources of diffusion in an infinite space in a case of time-fractional diffusion equation</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Solids and Structures</source>, vol. <volume>44</volume>, no. <issue>7&#x2013;8</issue>, pp. <fpage>2324</fpage>&#x2013;<lpage>2348</lpage>, <year iso-8601-date="2007">2007</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y. Z.</given-names> <surname>Povstenko</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fractional radial heat conduction in an infinite medium with a cylindrical cavity and associated thermal stresses</article-title>,&#x201D; <source>Mechanics Research Communications</source>, vol. <volume>37</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>436</fpage>&#x2013;<lpage>440</lpage>, <year iso-8601-date="2010">2010</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. N.</given-names> <surname>Allam</surname></string-name>, <string-name><given-names>K. A.</given-names> <surname>Elsibai</surname></string-name> and <string-name><given-names>A. E.</given-names> <surname>Abouelregal</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Magneto-thermoelasticity for an infinite body with a spherical cavity and variable material properties without energy dissipation</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Solids and Structures</source>, vol.  <volume>47</volume>, pp. <fpage>2631</fpage>&#x2013;<lpage>2638</lpage>, <year iso-8601-date="2010">2010</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. E.</given-names> <surname>Abouelregal</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Fractional order generalized thermo-piezoelectric semi-infinite medium with temperature-dependent properties subjected to a ramp-type heating</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Thermal Stresses</source>, vol. <volume>34</volume>, no. <issue>11</issue>, pp. <fpage>1139</fpage>&#x2013;<lpage>1155</lpage>, <year iso-8601-date="2011">2011</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Marin</surname></string-name>, <string-name><given-names>A. M.</given-names> <surname>Abd-Alla</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Raducanu</surname></string-name> and <string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Abo-Dahab</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Structural continuous dependence in micropolar porous bodies</article-title>,&#x201D; <source>Computers, Materials &#x0026; Continua</source>, vol. <volume>45</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>107</fpage>&#x2013;<lpage>125</lpage>, <year iso-8601-date="2015">2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Riaz</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Ellahi</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. M.</given-names> <surname>Bhatti</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Marin</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Study of heat and mass transfer in the Eyring&#x2013;Powell model of fluid propagating peristaltically through a rectangular compliant channel</article-title>,&#x201D; <source>Heat Transfer Research</source>, vol. <volume>50</volume>, no. <issue>16</issue>, pp. <fpage>1539</fpage>&#x2013;<lpage>1560</lpage>, <year iso-8601-date="2019">2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>[25]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Abo-Dahab</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Reflection of P and SV waves from stress-free surface elastic half-space under influence of magnetic field and hydrostatic initial stress without energy dissipation</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Vibration and Control</source>, vol. <volume>17</volume>, no. <issue>14</issue>, pp. <fpage>2213</fpage>&#x2013;<lpage>2221</lpage>, <year iso-8601-date="2011">2011</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Abo-Dahab</surname></string-name> and <string-name><given-names>Kh.</given-names> <surname>Lotfy</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Generalized magneto-thermoelasticity with fractional derivative heat transfer for a rotation of a fibre-reinforced thermoelastic</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Computational and Theoretical Nanoscience</source>, vol. <volume>12</volume>, no. <issue>8</issue>, pp. <fpage>1869</fpage>&#x2013;<lpage>1881</lpage>, <year iso-8601-date="2015">2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>[27]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Abo-Dahab</surname></string-name> and <string-name><given-names>A. M.</given-names> <surname>Abd-Alla</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Green Lindsay model on reflection and refraction of p- and SV-waves at interface between solid-liquid media presence in magnetic field and initial stress</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Vibration and Control</source>, vol. <volume>22</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>2885</fpage>&#x2013;<lpage>2897</lpage>, <year iso-8601-date="2016">2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>[28]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. S.</given-names> <surname>Abdalla</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Abdel-Aty</surname></string-name> and <string-name><given-names>A. S. F.</given-names> <surname>Obada</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Degree of entanglement for anisotropic coupled oscillators interacting with a single atom</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Optics B: Quantum and Semiclassical Optics</source>, vol. <volume>4</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>396</fpage>&#x2013;<lpage>401</lpage>, <year iso-8601-date="2002">2002</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. A.</given-names> <surname>Ezzat</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Magneto-thermoelasticity with thermoelectric properties and fractional derivative heat transfer</article-title>,&#x201D; <source>Physica B</source>, vol. <volume>406</volume>, pp. <fpage>30</fpage>&#x2013;<lpage>35</lpage>, <year iso-8601-date="2011">2011</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Abo-Dahab</surname></string-name> and <string-name><given-names>I. A.</given-names> <surname>Abbas</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>LS model on thermal shock problem of generalized magneto-thermoelasticity for an infinitely long annular cylinder with variable thermal conductivity</article-title>,&#x201D; <source>Applied Mathematical Modeling</source>, vol. <volume>35</volume>, pp. <fpage>3759</fpage>&#x2013;<lpage>3768</lpage>, <year iso-8601-date="2011">2011</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Durbin</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Numerical inversion of Laplace transformation: An efficient improvement to Durbin and Abate&#x2019;s method</article-title>,&#x201D; <source>Computer Journal</source>, vol. <volume>17</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>371</fpage>&#x2013;<lpage>376</lpage>, <year iso-8601-date="1974">1974</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>[32]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Abo-Dahab</surname></string-name>, <string-name><given-names>A. A.</given-names> <surname>El-Bary</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Al-Hadeethi</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Alkashif</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Mathematical model on gravitational electro-magneto-thermoelasticity with two temperature and initial stress in the context of three theories</article-title>,&#x201D; <source>Mathematics</source>, vol. <volume>8</volume>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>31</lpage>, <year iso-8601-date="2020">2020</year>.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>