Файл: Кристенсен, Р. Введение в теорию вязкоупругости.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

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

Б. Свойства преобразования Лапласа

325

fit)

------- ,

 

(П.10)

“ lim

[Q (s)/(s — a.) J

 

 

где N — число простых полюсов. Если

P(s) и

Q(s)

полиномы относительно s,

то выражение

(П.9)

можно

записать в виде элементарной дроби и обращение полу­ чается сразу же.

Р и с . П.2. Интеграл по замкнутому контуру в комплексной пло­ скости 5.

Теорема о начальном значении

Начальное значение_/(0) функции f(t) можно полу­ чить из преобразования f(s) по формуле

lim f(t) = limsf (s).

(П.11)

t~*0 s-°°

Действительно, этот результат легко обобщить для по­ лучения f(t) при малых значениях времени, если функ-

21— 851

326

Приложения

ция f{s) может быть разложена в степенной ряд из чле­ нов, содержащих (1 / s ) n, 1. В этом случае применя­ ется почленное обращение.

Теорема о сдвиге

Если обратное преобразованию f(s) преобразование

есть f(t), то обратное преобразование e~asf ( s ) дается за­ висимостью

Sß~xe~as~f{s) = f(t — a)h(t — а),

(П.12)

где h(ta ) — единичная ступенчатая функция, опреде­ ленная в приложении А.

В. Приближенное обращение преобразования Лапласа

Приведем пример приближенного метода обращения преобразования Лапласа, развитый в работе [П.6].

Обозначим через X(s) известное преобразование Лапла­ са функции X(t) и допустим, что функцию X(t) можно представить в виде

*<(0= Е

(п.із)

і= 1

где А і — неопределенные коэффициенты, а А — заданные положительные константы. Таким образом, XA(t) явля­ ется приближенным представлением функции X{t).

Полная квадратичная ошибка, определяемая разни­ цей между X(t) и XA(t), дается формулой

 

£ 2 =

j [ X ( t ) - X A(t))4t.

 

(П.14)

 

 

О

 

 

Коэффициенты Аі в

(П.13) находятся из условия мини­

мума

полной квадратичной ошибки,

откуда

в силу

(П.14)

имеем

 

 

 

 

д (.Е)2/дА. = — 2 J [А (0 — Х л (01

dt = 0,

(П. 15)

 

 

О

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

f [Х (0 — * 4 {t)\e~tni d t ^

0.

(П.16)

 

()

 

 

 



Список литературы

327

Эта форма представляет преобразование Лапласа функ­ ции [(Â (/)—XA(t)~\ при замене 1//, на s. Следовательно, (П.16) можно переписать в виде

[ Х ( 5 ) - З Д ] 4^ = 0 .

(П.17)

Используя (П.13), приведем эту зависимость к виду

N

 

1/6)1

(ГІ.18)

 

Соотношения (П.18) представляют собой

систему N

линейных алгебраических уравнений, которые нужно ис­ пользовать для определения N неизвестных коэффици­ ентов Аj в принятой форме решения (П.13).

Этот метод приближенного обращения применялся не только к квазистатическим, но и к динамическим за­ дачам теории вязкоупругости. В частности, Аренц [П.1] использовал его в задаче о распространении волн в полубееконечном стержне. Однако в приложениях такого рода требуется особое внимание к вопросам сходимости и полноты.

Обзор приближенных методов обращения преобразо­ вания Лапласа дал Кост [П.4].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

П.1. Arenz R. J., Uniaxial Wave Propagation in Realistic Viscoelastic Materials, J. Appl. Mech., 31, 17 (1964).

П.2. Carlslaw H. S., Jaeger J. C., Operational Methods in Applied Mathematics, Dover, New York, 1963.

П.З. Churchill R. V., Operational Mathematics, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 1958.

П.4. Cost T. L., Approximate Laplace Transform Inversion in Viscoelas­ tic Stress Analysis, AIAA J., 2, 2157 (1964). Русский перевод:

Ракетная техника и космонавтика, № 12, 175 (І964).

П.5. Doetsch G., Handbuch der Laplace-Transformation, Birkhäuser, Bazel, Band 1, 1950; Band 2, 1955; Band 3, 1956.

П.6. Schapery R. A., Approximate Methods of Transform Inversion for Viscoelastic Stress Analysis, Proc. 4th U. S. Nat. Congr. of Appl. Mech., 1075, 1962.

П.7. Widder D. V., The Laplace Transform, Princeton Univ. Press, Princeton, 1946.

21


И М Е Н Н О Й У К А З А Т Е Л Ь

Аренц (Arenz R. J.) 327

Арутюнян Н. X. 6

Ахенбах (Achenbach J. D.) 161, 167, 198

Белкин (Belkin 1. М.) 313, 314, 320

Бёрд (Bird R. В.) 277, 314, 318, 320

Бернстейн (Bernstein В.) 311, 312, 318

Берри (Berry D. S.) 161, 198

Берри (Berry J. Q.)

164,

198

Био (Biot

М. А.) 112,

152,

211,

238

 

 

 

Бленд (Bland D. R.) 37, 50

 

Больцман

(Boltzmann

L.)

13,

50

 

 

 

Брюер (Breuer S.) Ill , 124, 152, 200, 238

Бугаков И. И. 6

Бюхе (Bueche F.) 49, 50

Валанис (Valanis К- С.) 162,

167,

199

 

Виноградов

(Vinogradov G. W.)

313

314

320

Вольтерра (Volterra V.) 14, 23,50 Волосевик (Wolosewik R. М.)

181, 199

Герман (Herrmann G.) 164, 199

Гёртин (Gurtin М. Е.)

17,

21,

50, 58, ПО, 125, 152, 162, 199,

204,

207,

208,

211,

218,

238,

277

 

 

 

 

 

 

Готтенберг

(Gottenberg

W. G.)

68, 71, 72, ПО, 286— 289, 307, 319

Градовчик (Gradowczyk М. Ш НО, 309, 319

Грач (Gratch S.) 181, 199 Грин (Green А. Е.) 261, 277, 319 Гросс (Gross В.) 42, 50 - Грэхем (Graham G. А. С.) 104,

ПО, 238

Гудмен (Goodman L. Е.) 164, 199

Дейч (Deutsch G.) 204, 238, 322, 327

Де Хофф (DeHoff Р. Н.) 309, 318

Егер (Jaeger J. С.) 322, 327 Зепас (Zapas L. J.) 312, 318,320

Илыошин А. А. 6

Кайе (Кауе А.) 316, 319

Калвит (Kalvit Н. Н.) 104, ПО Кантер (Kanter I.) 164, 199 Карро (Carreau Р. J.) 314, 318 Карслоу (Carslaw Н. S.) 322,

327

Катсифф (Catsiff Е.) 284, 301, 302, 320

Кельвин (Kelvin) 13

Ковач (Kovasz A. J.) 135, 152 Колеман (Coleman В. D.) 23, 50, 240, 247, 248, 252, 254, 262,

271, 274, 277, 310, 318 Кольский (Kolsky Н.) 199, 281,

298, 319

Кост (Cost Т. L.) ПО, 327 Крафт (Craft Т.) 312, 320


Именной указатель

329

Кристенсен (Christensen R. М.) 4, 5, 9, 68, 71, 72, 79, ПО, 112,

152,

167,

198,

211,

 

237,

238,

261,

277,

286—289,

319

 

Кроше (Crochet М. J.)

140,

141,

145,

152

 

 

 

 

 

Купер

(Cooper

Н. F.,

Jr.)

188,

198

Кэррол (Carroll М. М.) 59, 261,

276

 

 

 

 

 

Ли (Lee

Е. Н.) 98, ПО, 111,

145,

149,

152,

159,

164,

199

Лидерман (Leaderman Н.) 136, 152

Лифшиц (Lifshitz J. М.) 298, 319

Лодж (Lodge A. S.) 311, 315, 319

Локкет (Lockett F. J.) 80, 111,

149,

152,

188,

199,

261,

277,

305, 319

 

 

 

 

Лурье А. И. 14, 60

 

 

Лэй (Lai J. S. Y.) 308,

309,

318,

319

 

 

 

 

 

Майзел (Mizel V.) 23, 50, 248, 277

Мак-Кинни (McKinney J. Е.) 298, 319

Максвелл (Maxwell J. С.) 13

Малмейстер А. К- 6

Марковиц (Markovitz Н.) 276, 277, 318

Миндлин (Mindlin R. D.) 164, 199

Морленд (Morland L. W .). 104, 111, 145, 149, 152

Моррисон (Morrison J. A.) 159, 199

Москвитин В. В. 6

Муки (Muki R.) 147, 149, 152

Нахди (Naghdi P. M.) 8, 112, 140, 141, 145, 152, 164, 198 Нолл (Noll W.) 23, 24, 50, 240, 252, 254, 262, 271, 277, 318

Огибалов П. M. 6, 278

Онанан (Onanan K-) 307, 318

Онат (Onat E. T.) Ill , 124, 152, 200, 211, 238, 306, 320

Петров (Petrof R. C.) 181, 199

Победря Б. E. 6

Пипкин (Pipkin A. C.) 277, 309, 319

Работнов Ю. H. 6

Радок (Radok J. R. M.) 98, 111 Редди (Reddy D. P.) 161, 198 Рейсс (Reiss E. L.) 188, 198

Ржаницын A. P. 6

Ривлин (Rivlin R. S.) 249, 261, 277, 319

Рид (Read W. T.) 65, 111 Рисе (Riesz F.) 50

Роджерс (Rogers T. Q.) 309, 319

Роджерс (Rogers W. T.) 110, 149, 152

Роуз (Rouse P. E., Jr.) 49, 50

Секефальви-Надь (Sz.-Nagy B.)

50

 

 

 

Сокольников

(Sokolnikoff I. S.)

14,

50,

111,

238

Спенсер (Spenser A. J. M.) 249,

277

 

 

 

 

 

 

Сприггс

(Spriggs

T.

W.)

276,

310, 311, 320

 

 

 

Стернберг (Sternberg

E.)

17,

21,

50,

58,

110,

147,

149,

152,

204, 207, 208, 211, 238 Стеффорд (Stafford R. O.) 309,

320

Стройк (Struik L. С. E.) 92, 111

Тамуж В. П. 6 Тетере Г. А. 6

Тинг (Ting Т. С. Т.) 104, 111 Тобольский (Tobolsky А. V.)

284, 301, 302, 320

Томас (Thomas Т. Y.) 155, 156, 199

Трусделл (Truesdell С.) 24, 50, 113, 152, 240, 262, 277

Тупен (Toupin R. А.) 113, 152

Уиддер (Widder D. V.) 322, 327 Уолф (Wolfe J. М.) 306, 32Q