固体中的应力波.docx
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应力波的相关理论
节选段落一:
固体中的应力波
1. 当固体中的某些部分收到扰动处于力学上的不平衡状态时,固体中的其他部分要一定时间才能感受到这种不平衡,因为应力和应力变化而引起的扰动以波的形式在固体中传播,就称作应力波。
2. 一维弹性纵波:
压缩波:物质点速度方向与波的传播方向一致称为压缩波,反之则为拉伸波
弹性压缩波在均质圆杆中的传播:细长杆假设,忽略横向效应和杆件的自重和材料阻尼,通过取出微元进行分析结合线弹性范围内的胡克定律得到如下的一维波动方程:
其中c=,E为材料弹性模量,为初始密度,c的物理意义为纵波的波速。节选段落二:
此方程的通解具有如下形式u(x,t)=,+x方向传播,也就是右行波,则为左行波,波的传播有如下特点,波形和幅值都是不变的,在传播过程中是不弥散的
弹性波的分类:纵波,横波,表面波,弯曲波
其中弯曲波的波动方程为, c为纵波的波速,k是梁的横截面关于中性轴的回转半径,与弹性一维纵波不同,弯曲扰动都不会无耗散的传播。
3有限长度杆在高速冲击下的大变形:泰勒杆问题(短粗圆杆桩基刚性墙)
固体中的应力波
1. 当固体中的某些部分收到扰动处于力学上的不平衡状态时,固体中的其他部分要一定时间才能感受到这种不平衡,因为应力和应力变化而引起的扰动以波的形式在固体中传播,就称作应力波。
2. 一维弹性纵波:
压缩波:物质点速度方向与波的传播方向一致称为压缩波,反之则为拉伸波
弹性压缩波在均质圆杆中的传播:细长杆假设,忽略横向效应和杆件的自重和材料阻尼,通过取出微元进行分析结合线弹性范围内的胡克定律得到如下的一维波动方程:
其中c=,E为材料弹性模量,为初始密度,c的物理意义为纵波的波速。节选段落二:
此方程的通解具有如下形式u(x,t)=,+x方向传播,也就是右行波,则为左行波,波的传播有如下特点,波形和幅值都是不变的,在传播过程中是不弥散的
弹性波的分类:纵波,横波,表面波,弯曲波
其中弯曲波的波动方程为, c为纵波的波速,k是梁的横截面关于中性轴的回转半径,与弹性一维纵波不同,弯曲扰动都不会无耗散的传播。
3有限长度杆在高速冲击下的大变形:泰勒杆问题(短粗圆杆桩基刚性墙)