Влияние динамики включения на распространение упругих волн в акустическом волноводе

Авторы

  • Сергей Николаевич Шубин Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (СПбГПУ)
  • Евгений Евгеньевич Гилёв Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (СПбГПУ)
  • Алексей Иванович Боровков Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (СПбГПУ)

DOI:

https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.3.33

Ключевые слова:

волновод, включение, спектральная плотность, собственная частота

Аннотация

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.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Библиографические ссылки

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. DOI
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. DOI
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. DOI
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. DOI
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. DOI
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. DOI
Aristegui C., Lowe M.J., Cawley P. Guided waves in fluid-filled pipes surrounded by different fluids // Ultrasonics. - 2001. - V. 39. - P. 367-375. DOI
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. DOI
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. DOI
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. DOI
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. DOI
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. DOI
Ржевкин С.Н. Курс лекций по теории звука. - М.: Изд-во МГУ, 1960. - 336 с.

Загрузки

Опубликован

2011-12-01

Выпуск

Том 4 № 3 (2011)

Раздел

Статьи

Лицензия

Copyright (c) 2011 Вычислительная механика сплошных сред

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Как цитировать

Шубин, С. Н., Гилёв, Е. Е., & Боровков, А. И. (2011). Влияние динамики включения на распространение упругих волн в акустическом волноводе. Вычислительная механика сплошных сред, 4(3), 120-128. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2011.4.3.33