Влияние динамики включения на распространение упругих волн в акустическом волноводе

Автор: Шубин Сергей Николаевич, Гилв Евгений Евгеньевич, Боровков Алексей Иванович

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm

Статья в выпуске: 3 т.4, 2011 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - определение геометрических размеров включения в волноводе на основе анализа прохождения акустической волны. На примере одномерной модели бесконечного стержня с инерционным упругим включением установлено влияние спектра включения на отраженную и прошедшую волны. Выводы о влиянии спектра обобщены на случай акустического волновода с абсолютно жестким включением цилиндрической формы. Показана связь между геометрическими размерами включения и спектральными плотностями прошедшей и отраженной волн.

Волновод, включение, спектральная плотность, собственная частота

Короткий адрес: https://sciup.org/14320559

IDR: 14320559

Список литературы Влияние динамики включения на распространение упругих волн в акустическом волноводе

  • Кэрролл Дж. Гидраты природного газа. -М.: Премиум Инжиниринг, 2007. -318 с.
  • Ma J., Simonetti F., Lowe M.J.S. Scattering of the fundamental torsional mode by an axisymmetric layer inside a pipe//J. Acoust. Soc. Am. -2006. -V. 120, N. 4. -P. 1871-1880.
  • Kwun H., Bartels K.A., Dynes C. Dispersion of longitudinal waves propagating in liquid-filled cylindrical shells//J. Acoust. Soc. Am. -1999. -V. 105, N. 5. -P. 2601-2611.
  • Kumar R. Dispersion of axially symmetric waves in empty and fluid-filled cylindrical shells//Acustica. -1972. -V. 27, N. 6. -P. 317-329.
  • Lafleur L.D., Shields F.D. Low-frequency propagation modes in a liquid-filled elastic tube waveguide//J. Acoust. Soc. Am. -1995. -V. 97, N. 3. -P. 1435-1445.
  • Sinha B.K., Plona T.J., Kostek S., Chang S.-K. Axisymmetric wave propagation in fluid-loaded cylindrical shells. I. Theory//J. Acoust. Soc. Am. -1992. -V. 92, N. 2. -P. 1132-1143.
  • Plona T.J., Sinha B.K., Kostek S., Chang S.-K. Axisymmetric wave propagation in fluid-loaded cylindrical shells. II. Theory versus experiment//J. Acoust. Soc. Am. -1992. -V. 92, N. 2. -P. 1144-1155.
  • Elvira-Segura L. Acoustic wave dispersion in a cylindrical elastic tube filled with a viscous liquid//Ultrasonics. -2000. -V. 37, N. 8. -P. 537-547.
  • Aristegui C., Lowe M.J., Cawley P. Guided waves in fluid-filled pipes surrounded by different fluids//Ultrasonics. -2001. -V. 39. -P. 367-375.
  • Vollmann J., Dual J. High-resolution analysis of the complex wave spectrum in a cylindrical shell containing a viscoelastic medium. I. Theory and numerical results//J. Acoust. Soc. Am. -1997. -V. 102, N. 2. -P. 896-908.
  • Vollmann J., Breu R., Dual J. High-resolution analysis of the complex wave spectrum in a cylindrical shell containing a viscoelastic medium. II. Experimental results versus theory//J. Acoust. Soc. Am. -1997. -V. 102, N. 2. -P. 909-920.
  • Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики. -М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. -Т. 2. -886 с.
  • Simonetti F., Cawley P. A guided wave technique for the characterization of highly attenuative viscoelastic materials//J. Acoust. Soc. Am. -2003. -V. 114, N. 1. -P. 158-165.
  • Ma J., Lowe M.J.S., Simonetti F. Feasibility study of sludge and blockage detection inside pipes using guided torsional waves//Meas. Sci. Technol. -2007. -V. 18. -P. 2629-2641.
  • Слепян Л.И. Нестационарные упругие волны. -Л.: Судостроение, 1972. -376 с.
  • D'Alembert J.L. Recherches sur la courbe que forme une corbe tendue, mise en vibration//Histoire de l'Academie Royale des Sciences et belles letters. -1749. -V. 3. -P. 214-220.
  • Жилин П.А. Прикладная механика. Теория тонких упругих стержней. Учебное пособие. -СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. -101 с.
  • Hallquist J.O. LS-DYNA. Theoretical manual/Livermore Software Technology Corporation, 1998. -498 р.
  • Ильгамов М.А., Гильманов А.Н. Неотражающие условия на границах расчетной области. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. -240 с.
  • Basu U., Chopra A.K. Perfectly matched layers for time-harmonic elastodynamics of unbounded domains: theory and finite-element implementation//Comput. Methods Appl. Mech. Eng. -2003. -V. 192, N. 11-12. -P. 1337-1375.
  • Ржевкин С.Н. Курс лекций по теории звука. -М.: Изд-во МГУ, 1960. -336 с.
Еще
Статья научная