Файл: Волны в двухкомпонентных средах..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 179

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

И 2

о .

( f* - 4 c ta f+2 # tC b -kH z& (A .-P z) .

 

 

b i ~

Л

y<

 

 

 

 

 

5 ,

Cfr-t)cft.i3 +zflt(i-,-h}+zAt fa - fii) .

 

 

A - J b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n (,п+ М (Ег-Ег)Ж №

. n _ CM*t.tUi)(?k-%Jcfa'J* .

'■

V f a E ^ - t k E J

 

' Л

C

*

f c

H (^ )

~ функияя Хевисайда.

 

 

 

 

Зная потенциалы

Vj

нетрудно определить

осталь­

ные параметры задачи.

 

 

 

 

 

 

Обобщим данную задачу на случай пространственного осе­

симметричного сжатая двухкомпонентного

слоя

тупыми

телами.

Пространственная задача о сжатии двухномпонентного слоя

Рассмотрим пространственную задачу о сжатии упругого двухкомпонентного с л о я Г 5 7 тупыми жесткими телами7*,7^., уравнения поверхностей которых имеют вид:

y = A ( .V ,

y - f d z ) ,

 

+

(4 .2 .1 )

причем

 

 

 

 

 

Задача будет решаться при тех же предположениях, при

которых решалась плоская задача.

Ж введем по-формуле:

Обобщенные

потенциалы Ф

,, - 2 к _ ± . ± Ч гЩ . u A , l t 3 L -

 

Uг Э у

z dz

<L0 г ' > иъ ~

Э г + д*-Эу '

 

и 4 "'Э у г

Зг ^

Эг/1 U4

^ г

^ ЗгЗу •

(4.2.2)


и з

Полагая как ранее

Ф = ^ г; ^ =

)

Ж т Л +т >

 

 

(4 .2 .3 )

задачу в безразмерных переменных сводим к решению урав­ нений

~&Ч

_i ±_ Ш +

г

дг

дг 2

г

эг +

причем

Qi0

- { .

Ш . _ J L

& _

 

д у г

OJ0

Ъ Т 2-

 

'

 

 

 

 

(4 .2 .4 )

=

 

§!&

'

ч ' i u z )

d p

ty дт2

Граничные условия имеют вид:

 

 

иг =Vi(z,r)i \иг -Ъ (Ъ ?)

О

 

U i

,?) I \ь1^--Т\(Т/t) \ fryi'-fyi'0 njuJ у

= -/. ^

2

Начальные условия

нулевые.

 

 

В потенциалах

4j граничные условия

(4 .2 .5 )

при­

нимают

вид:

 

 

 

Щ " T E Ji {

^ ( Г г & т ^ г ^ ^ г ~ } Л У гд^Й‘

у = JdJ^ iXA r E J J q n w t - y c fj;

W tb t-IO ib t $m(zj

YJ*t z £), b i

^ 1,(Г)

(4.2 .6 )


при о и

z C flitP iK E b -E ,)

z г г . Et ф г)^

П)

\п г ( т М (Я * -Ш

*z ~ %t Ег ~ Ъг Е{ %Ы(г)

 

(^ .2.7)

при \j--l ■

 

Задачу (4 .2 .4), (4.2.6) - (4.2.7)

будем решать в

пространстве (t. У,?)методом Адамарa

L4/J и полу­

чим:

 

т«

Л»ь

 

 

 

115

 

.jL .&

 

 

2T<7W<9<7V

 

 

 

 

(4 .2 .8 )

где T и

0

- гиперплоскости при У ~ ° ■

в пространстве

(x ,y ,z,? J t

ограниченные поверхностями

 

г-- ^'сг)

и

t = ^ 1г>(*) >

 

ноторые представляют собой геометрические места точек ли­

ний пересечений

тупых тел 7) и

71 с поверхностями

и у = -/

соответственно.

 

Задача так же обобщается на неосесииметричный случай и для клиновидного двухкомпонентного упругого слоя,

формулы (4 .2 .8 ) дают точное решение задачи.

Воздействие подвижного штампа на двухкомпонентное полупространство (плоская задача)

;Рассмотрим плоо-кую задачу о движениицилиндрического

штампа с постоянной .скоростью -.2) вдоль свободной грани­ цы двухкомпонентного полупространства [ 7 ] .

Введем подвижные координаты

(4 .3 .1 )

Тогда задача сводится к определению потенциалов У; f 'j'- , удовлетворяющих уравнения^

Ш .

 

дх1

- о

дУ1

t

 

б</

 

(4 .3 .2 )

и граничным

условиям:

 

 

при у -e ,

;


 

 

 

116

 

 

 

-$Lj*=0

при

у = 0 ,

-о°<ЭГ< о° '■>

(4 .3 .3 )

буу -Я$у=0

при

у=о,

X 4-S-, х > а

 

причем

 

 

 

 

 

U

 

Q

 

 

 

$6уу(х,о)с/т =-Р[1-Ко); JSgy(x,o)clx =-Pto '

(4 .3 .4 )

 

 

 

 

 

где

Р -

вес штампа.

 

 

 

Начальные

условия

отсутствуют.

 

 

Рассмотрим случай,

когда

Я) о п ,п № л Л, ).

Тогда

уравнения ( 4 . 3.2)-эллиптические и общее решение уравнений

(4 .3 .2 )

имеет нид:

 

 

 

 

 

 

=

 

 

=

(j- 4,z),

(4 .3 .5 )

где

 

 

 

 

 

 

г

. ' * ♦ * - *

>

1

' C1J-- ' f ’aу г * - - fЬ] • •

(4 .3 .6 )

Подставляя общее

решение

(4 .3 .5 ) в граничные

условия

(4 .3 .4 ),

приведем

их к

виду:

 

 

Re (to )Р^(х)+Ы1 F2(x)~Q i/x } -

Q!_m ] - O“ ic*)j

(4 .3 .7 )

 

F t ' / z H F ' ( z Q](x)-$iQl(x) -Vofz)

(4 .3 .8 )

при g - o

' <x < a t

 

Rtfc/i Fjfa)-*-cL4 M+L0Ldj.Ql(7.)-)-Li ыч Ог/х)}-°

(4 .3 .9 )

Refds Fd(xj dj4F2\x) f4 Ж Qt(x) ^4м я G lw }= o

(4 .3 .1 0 )


 

 

 

 

 

 

 

 

117

 

 

 

 

при j-.O ,

л

< х

, х

<•-£

 

 

 

 

 

 

Ке{л/ос<*{ Ft'fxj -Ч М лг F*ix)-Y)tQ[u>-HzQ[(x)]--o

( 4 .3 .II)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н с iflo M i Ft 1х)+С Л & 1 Fz ( х ) - h3 Q iU J - П ч С \г(х)}

= О

( 4 . 3 . 1 2 )

при

у = 0 ,

-&><т<о&

)

 

где

 

 

 

Л/о- 2 (jUi

 

 

'

A/а! ~2-(jUi fjitJUy) >

 

I’JiiJUx) /

-ftz ~ Z(yWs

+JitJUi)

Hi ~?iO

4 ?5

> Ml = ?j£3<^ V 4 . 2n >

 

= ? « <

+ ?«

'

 

-- h i ^

+ ?tr ', dt ~ b

A

- b ;

d z ~

 

- T3 )

d3 = ?cc(\ - ?r ,

dn - b

d z

-

,

L*

~2 (jUi 'I'fcjUs) ) Lit

 

4^ jUi) i L^ZljUi 4 ^ f i j ,

L ^ 2 { j u 3 t fcjUz)r

 

 

 

 

 

 

где

2а

,

 

определяет.ся по форцуле. (2 .1 .8 ),

 

 

Из условий следует, что

 

 

 

 

 

о :(х ) - - с в 1 р :/ и в г М х ) ,

 

 

(4 > зл з )

 

Q ilx)

=<-83 Ft

^ i B 4 F2 ( x ) )

 

 

(4 .3 .14)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О _ (NoЩ ~АоИ\)о(л

'

п _ (

оИ\ ~~Но У?*

 

 

°i~

rUH4~^hz

&2~

Hthv-nгНч

 

П —(М * У?у~ $iFh)di .

 

г> _

(

У!к ’ А/ М± )dt

 

 

9*"

ht h4' и, hz

'

 

° ч~

н* Ьц - иг >7j.