Файл: Волны в двухкомпонентных средах..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 189

Скачиваний: 1

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

178

Решение соответствующего однородного уравнения из систем

(.6.1.27) ищем в виде:

 

£ ( - ( ■ ) = / г(7) =BeilL.

 

(6.1.29)

Подставляя (6 .1 .29)

в соответствующее

однородное уравне­

ние из

системы

(6 .1 .27)

и приравнивая

определители систем

нулю,

для определения Ц,

подучим уравнение:

 

 

Q f

 

-+(а±4 а7)с;^

 

(6 .1 .30)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

+ СоЯ)з~Сг%Н

 

 

 

 

 

С о Ъ * - а г ъ

'

£ , я 2 - ^ 2 я 0

о - е * & + а . е , я , + я , С о 9 ь - Q ^ Q n .

 

 

 

 

- <?*.$«,

 

 

Уравнение

(6 .1 .30)

имеет

четыре

корня

,qt

Следовательно;

 

 

 

V

 

 

 

Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

, 4

 

 

г

(6 .1 .31)

ГДа

^

M l

+Ci4*4Q,C,

 

 

 

и

 

+50,^» +а,9>,

 

(6 .1 .32)

Предполагалось',

что

 

 

 

 

 

rt

- r(a-

 

Щ„ 7 -i/|(аЧйг-И^ч^гу^Ш:НаД^

ТА2

 

 

 

 

i

 

 

 

-1

 

 

 

i КУоГ-иусг №

-

Цз,ч~

 

 

 

Z

 

 

Ъ у0 - какой-нибудь действительный корень уравнения:


179

</3 - ^ г 4C[(Qi + Q je -b etaJy-[Q tQ $ ‘MJ*&,+tJlc]c=o. ^ .1.33)

Рассмотрим

случай,

когда

J o ^ - Ре s

. Частное ре­

шение

системы

(6 .1 .27)

равно:

 

 

 

 

 

 

, W ^ B s e ^ + b t ,

(6 .1 .Л )

где

 

 

 

 

 

 

 

 

w+Oz.Я) ^

 

%

-+аг %)з ■

 

 

 

$ ч

 

 

 

п

 

I , &)пг-еът -ш 1Сз

и Cptn7- e ,m 4 a l t, .

 

 

 

I ;

 

*

а$3ii..

 

л _ __Qi

& ,-&

 

 

б -•£

 

ф.

Q,

СЯз-С3Я). -

й -

<?г

С,Ъл-С3Ъ,

'

^

= (Coftz~Ci%)o)[m'l+cA>vi + i m 2--HCli 4QjC+(3i Q1_c3.

Общее решение -системы-(6.1.27.) имее? вид:

/ , W = i Z A e ^ + A < e " ' + A ;

 

h - i

 

 

 

*=<

 

'

(6 .1 .35)

где постоянные Д* (

/ г ; Д

, Нц определяются

из условий

(6 .1 .28) и равны:

 

 

 

л _

_ 4* _

 

 

А

;

(6 .1 .36)



180

+ (fa -fa)« л , fa- щ л - (fa -fa)(v>-LJk)(Uhfa-Afa)-

~(fa~fa)(^ -CJiHo, f a - M f a H f a - $ )(< О г - Ь А ) Щ ч - Щ А ;

А, = ( Ь п н A fa +A f a ) f a V* (fa -fa ) - Vz b b tfa -ftW A tk ф

 

~А $^з~ $ i ^ i)lfa fa (l£>i ~(Ац)~fafa (Az~U)y)-fa p(A~ A)]^

^ ( B f m + ^ f a ^ J l ^ f a f a c f a - f a h O ^ f a - f a l - ^ - p i ;

А г~(АуМ

-A fa)l^jA><(fa~fa)~A^3 (fa ~fa)~b?sMir(fa fa)]*

^(Bf t B6 ~J)$id1 - Jj(Uh)[fafa(CJy-CJj)-fafa(A~A)'fafa(A"A] f

<Bs ^ A o 3fa + A o 4 J v J % - fa ) 4 ( fa - fa ) - c < J < ( p - fa ) ] )

Дъ=(&м +J/s<U ^ jfa u p p -fa № c4 (fa -U m (fa ~ fa )J+

*(Br+Bi ^ Q rA cjJfa fM -^ ^ z ^ z -^ i/fa ^ -(ЛЙ+

4 № +^ f a + A t W i ) [ f y ( f a 1 i № ( f a - p - & ( f a ' f a r f '

A„=UsM tjlrfaЩ Л & М ( р ^ г Ш р р - а ^ г -falh

+(Bj- +$£-Jkcot-Acoj[fafa(cJi-(Ji)-fafafcfa~Q)~fafa(^z (A)!*

+( B ^ A a f a t A ^ i ^ ( f a - f a ) - ^ ( f a - f a ) ' ( A , ( f a - f a ) .

Для более общего вида нагрузки решение получается по­ средством интеграла Дюамеля.

Цилиндрические волны

Пусть на поверхности цилиндрической полоски опреде­ ленной) радиуса в изотропной двухкомпонентной среда давле­ ние изменяется по определенному закону. Данная задача реше­ на Н.И.Кздырбзевым.

Уравнения в цилиндрических координатах имеют вид:

дд\г

,

дг1/

у У .

дг.

+ г

di*-

Лг № 1

 

 

 

(6 .2 .1 )

дг

Jiz9

^ 9iz

 

Закон Гука для данной среды имеет вид:

Отг= 6 1 +

+J-£

+(2£ ,

 

бое -J .£ tz. + (2+ 2ju)£ ee + Q l)

 

„ Л

 

'

(6 .2 .2 )

8(<?гг + See)

■+/?<£ .

 

 

Здесь t/ . У - перемещения в твердой и жидкой компонен­ тах;

& - давление в жидкой компоненте; £ "^- объемное расширение жидкости.

Составляющие тензора деформации определяются соотноше­ ниями:

г = ! ^ ■

_

и_

'

te e

_

£ >

? - Ш -

+ J L

(6 .2 .3 )

ь ~ д г

г

Уравнения движения среды в перемещениях для цилиндриче­ ского случая имеют вид:


182

п/ дги . j bU U_

W(эг* 't Ъг t*

(.6.2.4)

Будем искать автомодельное решение уравнения (6 .2 .4 ) .

Если положить:

ц-Qiuil.) и U=QtUfa)1

(6 .2 .5 )

где

)

то система уравнения примет вид:

(•&§£

В(Ю+

+(~§г-

V № - UM-°>

({P~Siz£lIB"fe)Jr~кГг^ (?J>"~?ЧГ101't-i+

-j>,гг)й'№>-t

u'M-

OftI+

Ч& - Ш ' Ы +~ h

O’M '! & M

,sD>

(h-S,MI0'M +h

a‘M - i k a(xh

Mi-}’,г)Гм+&(!Ъ-&;Ш‘0.

Найдем решение (6 .2 .6 ), удовлетворяющее граничным ус­ ловиям:

и(г*)^ЬШ*) =;о

 

183

 

= C

+ Pa

 

;

 

ay t Wz(Z*J=f * +pa

 

 

(6 .2 .7 )

 

 

 

 

при 9E* * I , где индекс

соответствует

значениям

соответствующих величин на ударной волна.

 

Из системы (6 .2 .6 )

видно,

что одно частное

решение

системы Судет:

 

 

 

 

Ы ,(?) =

=Ъ.

 

 

(6 .2 .8 )

После подстановки:

 

 

 

 

U te ) = U t fe ) U

U ( ? ) = U t t e )

(6 .2 .9 ;

в систему уравнений (6 .2 .6 )

получим:

 

+ [ м ^ е 1 - г & ' Х а] х +

 

-t ( ^ S - Z J b - F J x +

 

+ ( | г ~ л v k ' * ( w - z j > t и Ч у ^ о ,

(6 .2 .Ю )

 

 

V

 

где

 

 

 

2 = и '

t

я ' = и " г

 

у = W

i

у '= U .

(6 .2 .II)

Решение

системы

(6 .2 .10) будем искать в виде

рядов:

 

 

*Н)Г

(6 .2.12)

■г = £ « , г ’н с

У-о

 

1С=0