Энергетические аспекты распространения волн в бесконечной цилиндрической оболочке, полностью погруженной в жидкость
Автор: Филиппенко Георгий Викторович
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.7, 2014 года.
Бесплатный доступ
В данной работе предметом обсуждения являются неосесимметричные совместные колебания идеальной акустической жидкости и тонкой полой бесконечной цилиндрической оболочки типа Кирхгофа, в том числе колебаний оболочки как целого. Этому важному типу колебаний отвечает первая форма. Рассматриваются также и последующие формы, которые сопровождаются деформацией сечения оболочки. Задача решается в строгой математической постановке. Анализируется точное аналитическое решение. Источником вибрационного и акустического полей в системе оболочка - жидкость служит волна, бегущая по оболочке из бесконечности. Анализируются низко- и высокочастотные асимптотики дисперсионных кривых. Находятся распространяющиеся волны и потоки энергии в системе. Разбирается случай отрицательной групповой скорости (при положительной фазовой скорости), а также знак компонент потока энергии. Прослеживается поведение потока энергии и его компонент в окрестности точек квазипересечения дисперсионных кривых, при этом берется несколько типов точек квазипересечения и асимптотически исследуются их координаты. Изучается влияние скоростей в оболочке и в жидкости на поведение системы. Проводится сравнение различных форм колебаний с точки зрения потоков энергии.
Цилиндрическая оболочка, поверхностная волна, колебания оболочек, локальные и интегральные потоки энергии
Короткий адрес: https://sciup.org/14320730
IDR: 14320730 | DOI: 10.7242/1999-6691/2014.7.3.29
Список литературы Энергетические аспекты распространения волн в бесконечной цилиндрической оболочке, полностью погруженной в жидкость
- Филиппенко Г.В. Энергетические аспекты осесимметричного распространения волн в бесконечной цилиндрической оболочке, полностью погруженной в жидкость//Вычисл. мех. сплош. сред. -2013. -Т. 6, № 2. -С. 187-197.
- Sorokin S.V., Nielsen J.B., Olhoff N. Green’s matrix and the boundary integral equation method for analysis of vibration and energy flow in cylindrical shells with and without internal fluid loading//J. Sound Vib. -2004. -Vol. 271, no. 3-5. -P. 815-847.
- Sorokin S.V., Ershova O.A. Plane wave propagation and frequency band gaps in periodic plates and cylindrical shells with and without heavy fluid loading//J. Sound Vib. -2004. -Vol. 278, no. 3. -P. 501-526.
- Sorokin S.V. Analysis of vibrations and energy flows in sandwich plates bearing concentrated masses and spring-like inclusions in heavy fluid loading conditions//J. Sound Vib. -2002. -Vol. 253, no. 2. -P. 485-505.
- Fuller C.R., Fahy F.J. Characteristics of wave propagation and energy distributions in cylindrical elastic shells filled with fluid//J. Sound Vib. -1982. -Vol. 81, no. 4. -P. 501-518.
- Pavić G. Vibrational energy flow in elastic circular cylindrical shells//J. Sound Vib. -1990. -Vol. 142, no. 2. -P. 293-310.
- Pavić G. Vibroacoustical energy flow through straight pipes//J. Sound Vib. -1992. -Vol. 154, no. 3. -P. 411-429.
- Feng L. Acoustic properties of fluid-filled elastic pipes//J. Sound Vib. -1994. -Vol. 176, no. 3. -P. 399-413.
- Xu M.B., Zhang W.H. Vibrational power flow input and transmission in a circular cylindrical shell filled with fluid//J. Sound Vib. -2000. -Vol. 234, no. 3. -P. 387-403.
- Филиппенко Г.В. Колебания трубопроводов и тонкостенных опор гидротехнических сооружений, погруженных в жидкость//Современное машиностроение. Наука и образование: Материалы 2-й Междунар. науч.-практ. конференции. -СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. -С. 769-778.
- Елисеев В.В., Зиновьева Т.В. Нелинейно-упругая деформация подводного трубопровода в процессе укладки//Вычисл. мех. сплош сред. -2012. -Т. 5, № 1. -С. 70-78.
- Filippenko G.V. The forced oscillations of the cylindrical shell partially submerged into a layer of liquid//Proc. of the Int. Conf. “Days on Diffraction 2012”, St.-Petersburg, Russia, May 28-June 1, 2012. -P. 70-75.
- Filippenko G.V. Statement of the boundary-contact problems for the shells in acoustics//Proc. of the Int. Conf. “Days on Diffraction 2010”, St.-Petersburg, Russia, June 8-10, 2010. -P. 57-62.
- Елисеев В.В. Механика упругих тел. -СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. -336 с.
- Filippenko G.V. The energy analysis of shell-fluid interaction//Proc. of the Int. Conf. “Days on Diffraction 2011”, St.-Petersburg, Russia, May 30-June 3, 2011. -P. 63-66.
- Filippenko G.V., Kouzov D.P. Boundary-contact problems of acoustics. The review of last results//7th Int. Symp. “Transport Noise and Vibration”, St.-Petersburg, Russia, June 8-10, 2004, CD format, Article no. pl08, 13 p.
- Гольденвейзер А.Л., Лидский В.Б., Товстик П.Е. Свободные колебания тонких упругих оболочек. -М.: Наука, 1979. -384 с.
- Зиновьева Т.В. Дисперсия волн в цилиндрической оболочке//Научно-технические ведомости СПбГПУ. -2007. -№ 52-1. -С. 53-58.
- Manconi E., Sorokin S. On the effect of damping on dispersion curves in plates//Int. J. Solids Struct. -2013. -Vol. 50, no. 11-12. -P. 1966-1973.
- Вешев В.А., Коузов Д.П., Миролюбова Н.А. О противонаправленных потоках энергии нормальных волн, распространяющихся в тонкостенных волноводах//Анализ и синтез нелинейных механических колебательных систем: Тр. XXIV летней школы-семинара. -СПб: Изд-во ИПМаш РАН, 1997. -С. 71-78.
- Вешев В.А., Коузов Д.П., Миролюбова Н.А. Потоки энергии и дисперсия нормальных волн изгибного типа в балке крестообразного профиля//Акустический журнал. -1999. -Т. 45, № 3. -С. 331-337.
- Коузов Д.П., Миролюбова Н.А. Локальные потоки энергии вынужденных колебаний тонкой упругой полосы//Вычисл. мех. сплош. сред. -2012. -Т. 5, № 4. -С. 397-404.
- Sorokin S.V. The Green's matrix and the boundary integral equations for analysis of time-harmonic dynamics of elastic helical springs//J. Acoust. Soc. Am. -2011. -Vol. 129, no. 3. -P. 1315-1323.
