ОСОБЛИВОСТІ ХВИЛЬОВОГО ПОЛЯ В ПІВСКІНЧЕННОМУ ХВИЛЕВОДІ ЗІ ЗМІШАНИМИ ГРАНИЧНИМИ УМОВАМИ НА ЙОГО ТОРЦІ

Автор(и)

  • N. Gorodetskaya Інститут гідромеханіки НАНУ, Київ, Україна
  • I. Starovoit Інститут гідромеханіки НАНУ, Київ, Україна
  • T. Shcherbak Інститут гідромеханіки НАНУ, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.17721/2706-9699.2021.1.13

Ключові слова:

пружні хвилі, змішана гранична задача, енергетичний аналіз

Анотація

Робота присвячена аналізу хвильового поля, яке збуджується при відбитті першої нормальної хвилі Релея-Лемба, що поширюється, від торця пружного півшару, частина якого жорстко защемлена, а частина - вільна від напружень. Поставлена гранична задача відноситься до класу змішаних граничних задач, характерною особливістю яких є наявність локальної особливості по напруженням в точці зміни типу граничних умов. Для розв’язання поставленої граничної задачі, в роботі запропоновано метод суперпозиції, який дозволяє врахувати особливість по напруженням через асимптотичні властивості невідомих. Асимптотичні залежності для невідомих визначаються характером особливості, який відомий з розв’язку статичної задачі. Критерієм правильності отриманих результатів був контроль точності виконання закону збереження енергії,похибка виконання якого не перевищувала 2% енергії падаючої хвилі для всього  розглянутого частотного діапазону. В роботі зроблена оцінка точності виконання крайових умов. Показано, що крайові умови виконуються з графічною точністю по всьому торцю півшару, за винятком околу особливої точки $(\epsilon)$.  При цьому, вздовж защемленого торця півшару в околі особливої точки напруження залишаються обмеженими. Наявність  області $\epsilon$ і обмеженість напружень обумовлена тим, що при розрахунках враховували $N$ членів ряду, які описують хвильове поле,  а починаючи з  $N+1$ члену ряду переходили до асимптотичних значень невідомих, число яких також було обмежено до $2N$. При збільшенні величини $N$ точність виконання крайових умов  збільшувалась, область $\epsilon$ зменшувалась і величина напружень в околі особливої точки зростала.

Посилання

Carpinteri A., Paggi M. Asymptotic analysis in Linear Elasticity: From the pioneering studies by Wieghardt and Irwin until today. Engineering Fracture Mechanics,2009. Vol.76, p. 1771–1784.

Sinclair G.B. On the stress singularity at an interface crack. International Journal of Fracture, 1980, Vol.16, N2, p. 111–119.

Rice J. R. Elastic fracture mechanics concepts for interfacial crack. 1988. Journal of applied mechanics. Vol. 55, p. 98–103.

Gorodetska N.S., Nikishov V.I., Shcherbak T.M. On the scattering of surface waves by underwater obstacles. International journal of fluid mechanic’s research. 2019. Vol. 46. № 1. P. 295–308.

Завантаження

Опубліковано

2021-07-21

Як цитувати

Gorodetskaya, N., Starovoit, I., & Shcherbak, T. (2021). ОСОБЛИВОСТІ ХВИЛЬОВОГО ПОЛЯ В ПІВСКІНЧЕННОМУ ХВИЛЕВОДІ ЗІ ЗМІШАНИМИ ГРАНИЧНИМИ УМОВАМИ НА ЙОГО ТОРЦІ. Журнал обчислювальної та прикладної математики, 1 (135), 103-109. https://doi.org/10.17721/2706-9699.2021.1.13