Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Программа'
Сущность, формы, функции исторического знания. Методы и источники изучения истории. Понятие и классификация исторического источника. Отечественная ис...полностью>>
'Закон'
3 июня 2010 года в г. Астане пройдет круглый стол по обсуждению перспектив совершенствования законодательства об административных правонарушениях Рес...полностью>>
'Конспект'
Организация производства радиоэлектронной аппаратуры. Современное предприятие. Производственный процесс. Принципы организации производственных процес...полностью>>
'Урок'
Тема сегодняшнего урока очень интересная и актуальная. Ее актуальность заключается в том, что эта тема про вас, про молодых людей, про то, какими про...полностью>>

Реферат роботи, висунутої на здобуття премії Президента України для молодих вчених

Главная > Реферат
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Інститут гідромеханіки

Національної академії наук України

Хвилі в пружних хвилеводах обмежених розмірів при антисиметричних коливаннях

СТАРОВОЙТ Інна Валеріївна - кандидат фізико-математичних наук, молодший науковий співробітник Інституту гідромеханіки НАН України

РЕФЕРАТ

роботи, висунутої на здобуття премії Президента України

для молодих вчених

Київ – 2012

Актуальність теми. Кількісні оцінки характеристик хвильових полів та розуміння особливостей поширення та дифракції хвиль в обмежених хвилеводах є науковим підґрунтям для розв’язку значного числа прикладних задач в акустоелектроніці, машинобудуванні, ультразвуковій дефектоскопії, геофізиці та сейсмології. Задачі, що виникають на практиці дуже різноманітні. Зокрема, застосування в акустичних системах елементів типу пластин, що працюють в високочастотному режимі, вимагає глибокого розуміння закономірностей поширення хвиль в хвилеводах в залежності від структури хвилеводу, його геометричних та механічних параметрів. В сучасних різноманітних пристроях ультразвукової техніки робочим діапазоном є високочастотний, в якому проявляються суттєві риси пружних хвиль, обумовлені існуванням і взаємоперетворенням на граничних поверхнях поздовжніх і поперечних хвиль. Зауважимо, що наближені теорії динаміки стрижнів, пластин та оболонок працюють тільки в області низьких частот, коли довжина хвилі значно більша ніж поперечні розміри хвилеводу; в області високих частот наближені теорії не дають адекватного опису ефектів, які мають місце. Тому узагальнення та подальший розвиток математичних методів, в рамках яких вдається побудувати ефективні алгоритми для кількісної оцінки характеристик хвильового поля, є актуальною науковою проблемою, пов’язаною з вивченням закономірностей поширення хвиль в складних хвилеводних структурах.

Ефективні методи визначення фізичних властивостей матеріалів ґрунтуються на вивченні закономірностей поширення хвиль та резонансних явищ в хвилеводах, це обумовлено однозначним зв’язком між динамічними характеристиками хвильових процесів та фізичними параметрами середовища. Вказані обставини визначають теоретичний та практичний інтерес до вивчення особливостей хвилеводного поширення пружних хвиль в області високих частот. Типовою задачею, розв’язок якої дозволяє з одного боку виявити специфіку хвильових процесів в пружних тілах скінчених розмірів, а з другого розробити ефективні методи розв’язку відповідних граничних задач, є поширення хвиль у півшарі. Зокрема, аналіз поширення поздовжніх хвиль в півшарі з вільними бічними поверхнями і вільним торцем дозволив описати крайовий резонанс при симетричних коливаннях. В той же час для згинних хвиль ефекти локалізації руху поблизу торця пружного півшару практично не вивчені. В даній роботі таки ефекти знайдено і досліджено.

Побудова розв’язку задачі про коливання півшару із змішаними граничними умовами, а саме з вільними бічними поверхнями і защемленим торцем, є основою для подолання математичних та методологічних труднощів, які виникають в задачах з локальними особливостями в характеристиках хвильових полів. В роботі для розв’язання змішаної граничної задачі застосовувався метод суперпозиції, з урахуванням асимптотичної поведінки невідомих нескінченних систем, до яких зводиться виконання граничних умов. Це забезпечило точні розв’язки граничних задач, на основі яких було виявлено нові особливості поширення хвиль.

Таким чином, дослідження закономірностей і специфічних ефектів в процесі поширення згинних хвиль в пружному півшарі з вільними бічними поверхнями і з динамічними або кінематичними умовами на торці, а також можливості ефективного використання досліджуваних ефектів для аналізу фізичних характеристик і стану пружного середовища, визначають актуальність теми даної роботи в науковому та прикладному сенсі.

Мета дослідження. Метою даної роботи є вивчення хвилевих характеристик поля при згинних коливаннях пружного півшару з вільними бічними поверхнями і динамічними або кінематичними граничними умовами на торці; розробка чисельно-аналітичних методів розв’язку відповідних граничних задач; виявлення нових механічних ефектів і їх трактування на основі аналізу структури хвилевого поля.

Для досягнення цієї мети розглядаються наступні задачі:

  • побудова загального розв’язку методом однорідних розв’язків і методом суперпозиції граничної задачі про згинні коливання пружного півшару з вільними бічними поверхнями і вільним торцем. Порівняння результатів розв’язку і на їх основі вдосконалення методів чисельної реалізації методу суперпозиції;

  • розв’язок граничної задачі про антисиметричні коливання півшару при змішаних граничних умовах методом суперпозиції з врахуванням локальної особливості по напруженням в кутовій точці через асимптотичні властивості невідомих;

  • аналіз частотних залежностей розподілу енергії, яка вноситься в півшар, між різними нормальними хвилями при вимушених коливаннях, а також при відбитті хвиль від вільного або защемленого торця;

  • дослідження закономірностей збудження неоднорідних хвиль при згинних коливаннях півшару в області високих частот.

Наукова новизна:

  1. Удосконалення чисельно-аналітичних методів розв’язку граничних задач при згинних коливання півшару з врахуванням особливості поведінки хвилевого поля в околі кутових точок (для першої основної і змішаної граничних задач). Представлення отриманого розв’язку через нормальні хвилі для фізичного трактування результатів.

  2. Вперше встановлено існування резонансу на неоднорідних хвилях при згинних коливаннях півшару з вільним торцем і вільними бічними поверхнями. Показано, що резонанс спостерігається не для всіх коефіцієнтів Пуассона, а лише для тих , при яких перший комплексний корінь дисперсійного рівняння вироджується в чисто уявний. Резонанс спостерігається в області частот, коли існують дві хвилі, що поширюються. Амплітуда коливань на резонансі обмежена за рахунок радіаційного демпфування.

  3. Показано, що при згинних коливаннях півшару з вільним торцем енергія, яку переносять різні моди, що поширюються, істотно залежить від частоти для будь-якого виду навантаження.

  4. Показано, що при відбитті згинних нормальних хвиль від защемленого торця півшару не спостерігається значної трансформації енергії в хвилі вищих порядків.

  5. Встановлено правило взаємності при відбитті першої і другої нормальних мод від вільного і защемленого торця півшару в діапазоні частот, в якому існують лише дві моди, що поширюються.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що встановлені закономір­ності формування та поширення коливань у пружному півшарі є науковою основою для розробок та проектуванні актуаторів і сенсорів механічних коливань ультразвукового діапазону; при розробці техніки ультраакустичного контролю; при проектуванні гідроакустичних пристроїв і пристроїв для ультразвукового зварювання, тощо. Результати роботи можуть бути використані в Інституті гідромеханіки НАН України, Інституті механіки ім. С.П. Тимошенка НАН України, та в спеціальних навчальних курсах з питань акустики твердого тіла та динаміки пружних середовищ в Київському національному університеті ім. Тараса Шевченка, Дніпропетровському національному університеті ім. Олеся Гончара, Львівському національному університеті ім. Івана Франка, Донецькому та Харківському національних університетах та інших вищих навчальних установах.

Основні наукові результати, викладені в роботі, опубліковані у 11 роботах, серед яких 3 статті вийшли друком у виданнях, що містяться у реєстрах ВАК України за напрямком фізико-математичних наук, 7 тез доповідей у збірниках матеріалів наукових конференцій різного, в тому числі і міжнародного рівня.

На основі проведеного аналізу літературних джерел в роботі сформульовані задачі і обрані методи, які мають потребу у вдосконаленні. Зокрема, в роботі використовували два чисельно-аналітичних методі розв’язання граничних задач: метод однорідних розв’язків і метод суперпозиції. Обидва методи використовують набори частинних розв’язків векторного рівняння Ламе всередині області і мають необхідну ступінь довільності для виконання будь-яких умов на її границі. Відмінність цих методів полягає у використанні різних наборів частинних розв’язків.

В основі методу однорідних рішень лежить представлення хвилевого поля у вигляді ряду по системі нормальних хвиль, кожна з яких задовольняє граничним умовам на бічних поверхнях півшару, а в цілому представлення володіє достатнім ступенем довільності для задоволення граничних умов на торці. Для розв’язку граничної задачі в роботі використовувалися методи коллокацій і найменших квадратів. Для кожної частоти враховували всі дійсні і чисто уявні та двадцять пар комплексних коренів дисперсійного рівняння. При цьому похибка виконання граничних умов на торці не перевищувала 0.45% заданого напруження, а закон збереження енергії виконувався з точністю до 0.998% енергії падаючої хвилі для обох випадків.

Використовуючи класичний метод суперпозиції, в роботі було побудовано точні розв’язки стаціонарних задач для пружних хвилеводів для основної та змішаної граничних умов. Нескінчені системи алгебраїчних рівнянь, до яких зведено побудову розв’язків, були проаналізовані з позиції існування єдиного розв’язку та асимптотичної поведінки невідомих. Для основних граничних умов (півшар з вільним торцем і вільними бічними поверхнями) асимптотичні властивості невідомих знаходяться виходячи із квазірегулярності системи. На основі порівняння результатів розв’язку граничної задачі різними методами в роботі для метода суперпозиції було запропоновано покращені алгоритми розрахунку інтегралів в розумінні головного значення. При розв’язанні основної граничної задачі методом суперпозиції похибки виконання граничних умов на торці не перевищувала

Після розв’язання граничної задачі методом суперпозиції, використовуючи теорію лишків, вектор переміщення був представлений через суму нормальних хвиль.

При розв’язанні першої основної граничної задачі як метод суперпозиції, так і метод однорідних розв’язків дають близькі значення амплітуд нормальних хвиль. При цьому точність задоволення граничних умов на торці в методі суперпозицій вище.

Велика увага надавалась не тільки математичному обґрунтуванню методів розв’язання граничних задач для пружних тіл скінченних розмірів, а й систематизації та узагальненню отриманих кількісних результатів з метою виявлення закономірностей формування хвильових полів для найбільш характерних випадків. Розглядалися енергетичні і кінематичні характеристики хвильових полів. Хвильові поля вивчалися при різних способах збудження коливань.

Розглядалися традиційний спосіб збудження коливань за рахунок задання на торці динамічних навантажень і джерело з обмеженою енергією, таке як падаюча з нескінченності нормальна хвиля. Спочатку розглядалися енергетичні характеристики при вимушених коливаннях для двох видів навантаження:

1. , (1)

2. . (2)

Для аналізу енергії , яка підводиться до хвилеводу за період, знаходили середній за період потік потужності. Середній за період потік потужності в напрямку обумовлений тільки нормальними хвилями, що поширюються і дорівнює сумі потужностей , які переносить кожна хвиля.

Рис.1 Частотна залежність при нормальному навантаженні

Рис.2 Частотна залежність при дотичному навантаженні

На рис.1 та рис.2 представлена частотна залежність безрозмірної величини для коефіцієнта Пуассона для різних видів навантаження. Відмітимо, що для обох випадків спостерігається значна залежність споживаної півшаром енергії від частоти. Порівняння даних рис.1 і рис.2, говорить про те, що енергетична сприйнятливість півшару в області низьких частот ( при навантаженні (1) значно вище, ніж при навантаженні (2). Слід відзначити, що відносний максимум енергоспоживання, який спостерігається, на частоті запирання другої моди (рис.1 для навантаження (1)), при зміні типу навантаження (рис.2 для навантаження (2)) зникає. Це говорить про те, що даний максимум був обумовлений високим ступенем узгодженості характеру навантаження і розподілу напруження в нормальній хвилі. В той же час, другий відносний максимум на частоті зберігається для обох видів навантаження. Це говорить про те, що ріст енергоспоживання хвилеводу обумовлений близькістю частоти зовнішнього навантаження до певної характерної частоти системи.

Ступінь збудження нормальних хвиль, що поширюються, суттєво залежить від виду навантаження. Це підтверджують дані рис.3 та рис.4, на яких представлено частотну залежність нормованого потоку потужності для різних нормальних хвиль.

Рис.3 Розподіл енергії по модам при нормальному навантаженні

Рис.4 Розподіл енергії по модам при дотичному навантаженні

Номер кривої відповідає номеру хвилі, що поширюється. Порівняння даних рис.3 та рис.4 показує, що при різних видах навантаження в одному і тому ж частотному діапазоні домінувати будуть різні моди, крім того, видом навантаження визначається ширина частотного діапазону, на якому хвиля домінує.

Крім вимушених коливань, було проаналізовано процес відбиття від вільного торця різних нормальних хвиль, що поширюються. На рис.5 та рис.6 представлено трансформацію енергії падаючої хвилі у відбиті нормальні хвилі, що поширюються. Рис.5 відповідає відбиттю першої нормальної хвилі, а рис.6 - другої. Як видно з рис.5 та рис.6 при відбитті як першої, так і другої нормальних хвиль від вільного торця хвилеводу спостерігається значна трансформація енергії падаючої хвилі в моди вищих порядків. Частотний діапазон, в якому конкретна нормальна хвиля буде енергетично домінуючою, визначається видом навантаження.

Рис.5 Розподіл енергії першої нормальної хвилі по модам вищих порядків

Рис.6 Розподіл енергії другої нормальної хвилі по модам вищих порядків

Відмітимо ще один цікавий результат, який отримано з порівняння даних рис.5 і рис.6. У діапазоні частот, коли в півшарі існує тільки дві антисиметричні хвилі, що поширюються, обидва рис.5 та рис.6 співпадають з графічною точністю при заміні номера кривої. (на рис.6 крива 1 відповідає кривій 2 рис.5). Подібність кривих на рис.5 і рис.6 в даному діапазоні дозволяє сформулювати правило взаємності. Будемо характеризувати процес відбиття першої нормальної хвилі від вільного торця хвилеводу деяким, залежним від частоти, коефіцієнтом трансформації енергії в другу нормальну хвилю, тобто . По суті крива 2 на рис.5 в цьому частотному діапазоні представляє величину . Вказана крива співпадає з кривою 1 рис.6, яка є коефіцієнтом трансформації енергії другої моди в першу , тобто . Порівнюючи рис.5 і рис.6 можна вважати, що .

В роботі значна увага приділена особливостям збудження неоднорідних хвиль при антисиметричних коливаннях півшару. Як відомо, при симетричних коливаннях півшару спостерігається крайовий резонанс - резонанс на неоднорідних хвилях, який на сьогодні достатньо вивчений і підтверджений експериментально. При зміні типу симетрії коливань (антисиметричні коливання), резонанси на неоднорідних хвилях практично не досліджувались.

Рис.7 Частотні залежності модулів амплітуд нормальних хвиль при відбитті першої нормальної хвилі від вільного торця півшару

Рис.8 Частотні залежності модуля амплітуди нормальної хвилі, яка відповідає першому комплексному хвильовому числу:1 - , 2 - , 3 -

На рис.7 та рис.8 представлено частотні залежності модуля амплітуд нормальних хвиль при відбитті першої нормальної хвилі від вільного торця хвилеводу для коефіцієнта Пуассона . Амплітуди відбитих хвиль нормовані на амплітуду падаючої хвилі. Криві 1 і 2 відповідають амплітудам першої і другої хвиль, що поширюються, відповідно, а криві 3 і 4 описують амплітуди мод з першим і другим комплексним хвильовим числом. Як видно з рис.7 на частоті модуль амплітуди першої неоднорідної хвилі (крива 3) перевищує амплітуди падаючої і відбитих хвиль, що поширюються. Ще однією характерною особливістю рис.7 є існування локального максимуму для другої неоднорідної хвилі (крива 4). Важливо відзначити, що на відміну від крайового резонансу при симетричних коливаннях півшару, в даному випадку частоти, на яких неоднорідні хвилі різних порядків досягають максимуму, не збігаються. Як відомо, аналізуючи резонансну ситуацію необхідно стежити не лише за зростанням модуля амплітуд, але і за зміною фазових характеристик. Проте, на частоті, на якій амплітуда першої неоднорідної хвилі досягає максимуму, фаза не змінює знак. Тому в даному випадку можна говорити лише про збільшення (навіть істотне) модуля амплітуди неоднорідної хвилі, але не про існування резонансної ситуації.

На рис.8 показано частотні залежності модуля амплітуди неоднорідної хвилі, яка відповідає першому комплексному хвильовому числу дисперсійного рівняння, для різних значень коефіцієнта Пуассона. Як видно з рисунка криві 1 і 2 мають лише один максимум амплітуди першої неоднорідної хвилі. При цьому із зростанням частота, на якій спостерігається даний максимум, збільшується. Крім того, при збільшенні коефіцієнта Пуассона незначно збільшується максимальна величина амплітуди неоднорідної хвилі і звужується частотний діапазон, в якому спостерігається ефективне збудження неоднорідної хвилі (криві 1 і 2). Спільним для коефіцієнтів Пуассона , є те, що неоднорідна хвиля, яка відповідає першому комплексному кореню дисперсійного рівняння, вироджується в дійсний корінь на частоті (рис.9).

Рис.9 Дисперсійні криві згинних хвиль Релея - Лемба для

Рис.10 Дисперсійні криві згинних хвил Релея - Лемба для

На даній частоті з'являються “зворотна” хвиля і третя мода, що поширюється, тобто пара комплексних коренів дисперсійного рівняння вироджується в два дійсні кореня.

Для кривої 3 ситуація інакша. Ця крива має два максимуми. Важливо відмітити, що при антисиметричних коливаннях перший комплексний корінь залежно від коефіцієнта Пуассона може вироджуватися як в дійсний (як у випадку 0.1 і 0.2, 0.3), так і в чисто уявний корінь. Коефіцієнт Пуассона відповідає саме такому випадку. Якісні відмінності в частотних залежностях для кривих 1, 2 і кривої 3 рис.8 обумовлені відмінностями в поведінці дисперсійних кривих.

Рис.11 Частотні залежності модуля амплітуди неоднорідної хвилі, яка відповідає першому комплексному хвильовому числу для

Рис.12 Фазові характеристики амплітуди першої неоднорідної хвилі

Розглянемо детальніше криву 3. Перший локальний максимум спостерігається на частоті . На даній частоті амплітуда неоднорідної хвилі має максимум, а фаза не змінюється. При подальшому зростанні частоти амплітуда неоднорідної хвилі спочатку зменшується, а потім знову починає зростати. На рис.11 показаний фрагмент кривої 3 в збільшеному масштабі частоти. На частоті модуль амплітуди неоднорідної хвилі, яка відповідає першому комплексному кореню, досягає максимальної величини. На цій же частоті фаза амплітуди змінює знак (рис.12), тобто дану частоту можна вважати резонансною. На частоті для перший комплексний корінь дисперсійного рівняння вироджується в чисто уявний. На рисунках для амплітудних і фазових характеристик суцільні криві відповідають гілці дисперсійного спектру, а штрихові криві відповідають гілці (рис.9).

Для характеристики знайденого резонансу на неоднорідних хвилях при згинних коливаннях півшару важливо проаналізувати відповідну форму коливань. На рис.13 показана форма коливань торця півшару в рівноважному стані (суцільна лінія з кружечками) і при резонансному відхиленні від положення рівноваги (штрихова лінія із зірочками). Точка в положенні рівноваги позначена числом, а відповідна точка при резонансному відхиленні числом з штрихом.

Рис.13 Форма коливань

Рис.14 Компоненти переміщень на торці на частоті

На торці півшару спостерігаються істотні деформації, в той же час при віддаленні від торця амплітуда переміщень зменшується. Оцінити вклад різних нормальних хвиль в переміщення на торці на частоті резонансу можна за даними рис.14. Тут криві відповідають переміщенню, обумовленому усіма нормальними хвилями, а криві з індексом 2 - компонентам переміщення, обумовленого двома хвилями, що поширюються. Як видно з рис.14, загальне переміщення значно перевищує переміщення за рахунок хвиль, що поширюються, тобто істотні відхилення торця півшару обумовлені неоднорідними хвилями.

Резонанс на неоднорідних хвилях при антисиметричних коливаннях півшару має місце на частоті, на якій існують дві хвилі, що поширюються. Тому механізм радіаційного демпфування, що обумовлює скінченність амплітуд неоднорідних хвиль, є в даному випадку складнішим, ніж при симетричних коливаннях. На знайденій резонансній частоті у відбитому полі перша нормальна хвиля переносить 94,3% енергії падаючої хвилі, а друга лише – 5,7%.

Таким чином, при антисиметричних коливаннях півшару, як і при симетричних, існує резонанс на неоднорідних хвилях. Але цей резонанс спостерігається в більш високочастотній області, в якій існують дві нормальні хвилі, що поширюються; на резонансній частоті тільки неоднорідна хвиля з хвильовим числом, що відповідає першому комплексному кореню дисперсійного рівняння має максимальну амплітуду, неоднорідні хвилі вищих порядків на даній частоті максимуму амплітуди не мають. Знайдений резонанс на неоднорідних хвилях при згинних коливаннях півшару спостерігається не для усіх коефіцієнтів Пуассона.

В роботі розглянуто змішану граничну задачу для півшару з вільними бічними поверхнями ( і защемленим торцем у випадку антисиметричних коливань. Для розв’язання змішаної граничної задачі використовувався метод суперпозицій, в якому асимптотичні властивості невідомих було визначено використовуючи апріорно відомий характер особливості в точці зміни типу граничних умов. Це дозволило практично точно визначити всю множину невідомих алгебраїчних рівнянь, через які в подальшому були представлені амплітуди нормальних хвиль для фізичного аналізу результатів. З урахуванням асимптотичної поведінки невідомих вдалося з наперед заданою точністю обрахувати хвильові поля як в дальній, так і ближній зонах, включаючи точки граничної поверхні. Розв’язок, отриманий в рамках методу суперпозиції був представлений через нормальні хвилі. На основі розв’язку граничної задачі було проведено аналіз трансформації хвилі, що падає, в нормальні відбиті хвилі. Передусім зупинимося на відбитті від защемленого торця першої нормальної хвилі. Розглянемо розподіл енергії хвилі, що падає, між різними відбитими модами, що поширюються, залежно від частоти.

Рис.15 Трансформація енергії першої падаючої хвилі в хвилі вищих порядків.

Рис.16 Трансформація енергії другої падаючої хвилі в хвилі інших порядків

Особливістю відбиття першої антисиметричної хвилі від защемленого торця є слабка трансформація енергії падаючої хвилі в моди вищих порядків. Тільки на частоті запирання для другої нормальної хвилі перша відбита хвиля втрачає 20% своєї енергії. При подальшому рості частоти домінуючий характер першої моди зберігається. При відбитті другої хвилі, що поширюється, від защемленого торця в області частот, де існує тільки дві хвилі, що поширюються, ситуація аналогічна. Домінуючою виявляється хвиля того ж типу, що і падає. Як і при відбитті від вільного торця в даному випадку виконується правило взаємності.

Т

Рис.17 Частотні залежності модулів амплітуд нормальних хвиль при відбитті першої нормальної хвилі від защемленого торця півшару

аким чином, тип граничних умов на торці визначає інтенсивність процесу трансформації енергії падаючої хвилі.

Для кінематичних граничних умов цікавим є аналіз частотних залежностей амплітуд нормальних хвиль, які збуджуються при відбитті першої нормальної хвилі, що падає на защемлений торець пружного півшару. Такі дані приведені на рис.17

Криві 1, 2, 5 відповідають хвилям, що поширюються. Криві 3 і 4 - неоднорідним хвилям з першим і другим комплексними кореням дисперсійного рівняння. Як видно із рис.17, при кінематичних граничних умовах резонансу на неоднорідних хвилях в розглянутому частотному діапазоні не існує. Значного перевищення амплітуди неоднорідної хвилі над амплітудами хвиль, що поширюються, не спостерігається.

ВИСНОВКИ

У роботі проведено теоретичне дослідження хвильового поля при антисиметричних коливаннях пружного півшару з вільними бічними поверхнями і при динамічних і кінематичних граничних умовах на його торці. Досліджений вплив фізичних параметрів (коефіцієнта Пуассона), способу збурення хвилевого поля (вимушені коливання або відбиття нормальних хвиль), типу граничних умов на торці (вільна або защемлена межа) на енергетичні характеристики хвилевого поля, на рівень збудження різних типів нормальних хвиль. Отримані наступні нові наукові результати:

1. Встановлено існування резонансу на неоднорідних хвилях при антисиметричних коливаннях півшару з вільним торцем. Показано, що резонанс спостерігається не для усіх коефіцієнтів Пуассона. Резонансна частота співпадає з частотою, на якій перший комплексний корінь дисперсійного рівняння вироджується в чисто уявний.

2. Показано, що для всіх розглянутих видів навантаження можна виділити діапазони частот, в яких різні хвилі, що поширюються, є домінуючими. Для кінематичних граничних умов при збудженні хвильового поля першою хвилею, що поширюється, ця хвиля залишається домінуючою у всьому розглянутому частотному діапазоні.

3. Порівняння процесу відбиття першої і другої нормальних згинних хвиль від вільного або защемленого торця півшару дозволило встановити правило взаємності для діапазону частот, в якому існують тільки дві моди, що поширюються.

4. Розроблена і реалізована поліпшена чисельна методика розв’язку граничних задач методом суперпозиції на основі порівняння результатів з даними, отриманими при використанні методу однорідних рішень.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Реферат роботи, висунутої на здобуття щорічної премії Президента України для молодих вчених у 2010 році

    Реферат
    Актуальність теми роботи. Одним із головних пріоритетів розвитку сучасного українського економічного суспільства є вирішення проблеми становлення «економіки знань».
  2. Реферат роботи, висунутої на здобуття премії Президента України для молодих вчених за 2010 рік

    Реферат
    Серед усієї множини диференціальних рівнянь у частинних похідних існує порівняно небагато рівнянь, що описують природні явища. Виникає питання: чим саме з математичної точки зору ці рівняння вирізняються з множини усіх можливих? Виявляється,
  3. Реферат циклу наукових робіт „Оптимізація складу середовищ вирощування оксидних та галоїдних монокристалів молодшого наукового співробітника Інституту сцинтиляційних матеріалів нан україни Галеніна Євгенія Петровича,

    Реферат
    циклу наукових робіт „Оптимізація складу середовищ вирощування оксидних та галоїдних монокристалів” молодшого наукового співробітника Інституту сцинтиляційних матеріалів НАН України Галеніна Євгенія Петровича, інженера-технолога 1-ї
  4. Київський національний університет імені тараса шевченка науково-дослідна робота в київському національному університеті імені тараса шевченка: підсумки за 2010 рік І завдання на 2011 рік київ – 2011

    Документ
    Аналітична доповідь "Науково-дослідна робота в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка: підсумки за 2010 рік і завдання на 2011 рік" заслухана та схвалена на засіданні Комісії Вченої ради з організації
  5. М. В. Птухи нан україни реферат

    Реферат
    Метою роботи є поглиблення теоретико-методологічних основ дослідження диференціації грошових доходів населення та розроблення механізму її регулювання з метою подолання негативних соціальних наслідків, які виникають при деформації розподільних відносин.

Другие похожие документы..