Файл: Волны в двухкомпонентных средах..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 180

Скачиваний: 1

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

 

 

 

 

 

 

 

118

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя

(4 .3 .9 ) в

(4 .3 .6 )

и разрешая относитель­

но R e { iF !l

и

/?е{(fT j,

получим:

 

 

 

 

 

 

 

F e f i F F j -

Ca ^

 

u; (x)>

 

 

 

 

 

(4,3.15)

 

 

 

Ci Ch ~с а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ctc ,-C A

 

 

 

 

 

 

 

(4 .3 .16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3 ;

ct =js2- B i -Вч

 

 

 

 

 

 

C l

 

 

 

 

B i )

£4

 

~(fi Вг ~(fl Вч ■

 

 

Затем

подставляя

(4 .3 .13) -

(4 .3 .14)

в ( 4 .3 .II)

-

(4 .3 .1 2 ),

получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re { Hi F'i M

+ Нч F ” (x)]=of

 

 

 

(4 . з . 17)

где

 

 

 

/j 03^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi Hi

"

tfuLiiBii

Hi~Нъ ^у СсВ?~

Вч i

 

 

H i- di-o/iLz Bt ~<^чH jB i >

 

 

 

 

 

А з В ч .

 

 

Условия

(4 .3)

И

(4 .3 .15)

-

(4 .3 .16)

совместно

с .

(3 .3 .17)

дают (в силу ограниченности

Fj

t

Qj

на бесконеч­

ности) :.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

{

F J W __1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ttel(z-Q)'« (z-+£ll/2 J

 

при

x

<-£

 

)

 

 

d f

FJ(X)

1-r___ VkI*L___

 

при

- £ e x <Q

,

(4.3.18)

Mba-xwx+epJ’ у (Q-xififx-hZfi

 

 

f:w

 

l _

ft______

 

при

x > a ,

 

 

(4 .3 .19)

Х-4/Л (XW*J ~(x-af*(z f g/ a

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ т ~

Сч~Сг

 

.

~ T _

Cj-Ci

.

 

 

 

 

CiC^-CzCi '

C ^ - C l C, ’


 

 

 

 

119

 

П_ f(i~

~Hzldlр ■

р _ [(i~kt)Hz ICoHi] р

 

н л - н л

Гх

 

и<Нч-т

 

Тая как

функции

и

Fz регулярны в нижней полу­

плоскости, то

по теореме Коши

 

 

I

 

О

_

 

 

f/ щ

i f

H y

 

m

w0!x)chcf x

 

 

~ 't'U i ( a - x / i i ( § + x )i* (T - % )

 

--Д f-

doc

 

(4.3.20)

 

 

 

 

 

(e+ xf*(x-Q )“ (X-ZjJ

где

в левой

части

 

 

 

 

4 а ъ д ( ^ - а ) \ о )

~ { 4 а т $ (% + $ р £ о

при

Ре 2j <0,

 

 

 

Вторая квадратура в (3 .3 .13) вычислялась и ранее:

_ Х .

_

d-x_____________ __ В

|

С

| й/ /

Л

(*-аЩ х+е.'Ь(х-% ГЛ

(Z j-Q f* (Zj +gJK

-(4 .3 .2 1 )

Рассмотрим

частный случай,

когда

 

 

 

 

Polx) =dxz-J,.

(4 .3.22)

Тогда для

получим:

 

 

 

^

= i l I f ( Q

- S * 2 ^ )(?d- - a i %

H ? z- d l d у

i +

 

 

 

 

+ (%+*)*]}.

(4 .3.23)

 

 

 

 

 

 

По известньм выражениям для Fj (?d) Q ' ( ^ z) определяю­

тся по

 

формулам:

 

 

 

(?jJ = ( &

(?3) + <(/5г Рг'(? 3 ):

(4 .3.24)



120

( 2 i ( i 4)-i-B3F i(2v) + (% ч К (? ч ).

(4 .3 .25)

формулы (4.3.13) и (4 .3 .17) дают точное решение за­

дачи.

Для определения точен пересечения цилиндричесного тела с поверхностью полупространства, т .е . параметров й

и£ , необходимо потребовать конечности напряжения

 

&хх. -

&F

 

П)

 

(4 .3 .26)

 

£Х7К

 

в данных

точках,

т .е .

при

a -Q

и х - - £ к

точках

по­

верхности у - Р .

 

 

 

 

 

 

Для

случая (4 .3 .22) условия

конечности

в

точ­

ках х -a

и

-г--£

дают:

 

Чг

 

 

 

а

Г

Л

F2.P,

- П Л

 

 

 

 

(4.3.27)

 

' 1

 

<Л Т

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимо отметить, что выражение

 

 

П =

Л Т - &

Л =

0 .

 

(4.3.28)

 

 

 

 

 

 

 

является уравнением для сноростей поверхностных волн Ре-

лея. Уравнение

(3 .3 .2 8 )

дает две скорости волны

Релея

Поэтому,

когда

04%)s m ind*,

 

то

выражение

под корнем в (3 .3 .2 7 )

положительно и

определяет

й и

При Ю-»н'н(Сг, ,Сг,) величины С?

и

ё

стремятся к

бесконечности.

 

 

 

 

 

 

 

Воздействие импульса вращения на ДЕухкомпонентный

слой (осесимметричная задача)

 

 

 

Рассмотрим задачу

о

воздействии

импульса

касательно­

го напряжения на поверхность двухкомпонентного упругого слоя толщины Ь у нижняя поверхность или жестко закреп-


 

 

 

 

 

121

 

 

 

 

лена

или

свободна от

напряжений

/ ' 4 3 / .

 

 

 

 

 

Пусть на поверхность

^ =0

упругого

двухкомпонент-

ного

слоя

h 72

при

t=o

прикладывается

импульс

касательного напряжения

интенсивности /

( г ,2)

,

где

'Y-

1 / 5 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В цилиндрических

координатах <

волновое по­

ле

из-за

осевой симметрии

задачи

от угла

&

не

зависит

и отличными от нуля компонентами векторов смещения будут

лишь

Ue(r,T,i) и

 

 

 

 

 

 

 

Движения

среды в

слое будет

описываться

уравнениями:

Ц

t

дг

д?г

£

ft*

>

V ' /£/2A

(4.4.1)

Эгг

 

Граничные условия имеют вид:

 

 

 

% 0 =-({-Ъ)1(г,{) ,

 

? го = -Г о № ,1 )

 

(4.4.2)

при

2 - 0

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Луь'

~0

 

 

 

(4.4.3)

при

2 -+/?

 

 

 

 

 

 

 

 

в случае

нижней

границы,

свободной от напря-

жений, или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ыв = IV& =0

 

 

 

(4.4.4)

при

? = +h

в случае, когда нижняя

граница

жестко зак­

реплена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Начальные условия

нулевые.

 

 

 

 

В дальнейшем будем предполагать,

что

 

 

 

 

л

Ш

 

 

 

(4.4.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачу (4 .4.1) - (4 .4.4) будем решать, применяя пре­ образования Лапласа во времени.Тогда уравнения (4 .4.1) и

граничные условия

(4.4.2)

-

(4.4.4) примут вид:

1

А

-

а

I j

г

w

'

К

(4.4.6)