Нелинейные эффекты при распространении крутильных волн в упругих стержнях
Диссертация
Непрерывное увеличение быстродействия и удельной мощности машин и механизмов, забота о снижении веса конструкции при сохранении ее надежности в работе, а также широкое внедрение в современную технику новых композиционных материалов требуют более полного исследования реального напряженно-деформированного состояния. Для этого часто оказывается недостаточно классических линейных теорий и необходимо… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТЕРЖНЕЙ, УЧИТЫВАЮЩИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКУЮ НЕЛИНЕЙНОСТЬ И ДЕПЛАНАЦИЮ ПРИ КРУЧЕНИИ
- 1. 1. О сведении трехмерных уравнений теории упругости к приближенным одномерным уравнениям теории стержней
- 1. 2. Уравнения, описывающие распространение упругих крутильных волн в стержнях
- ГЛАВА 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИНТЕНСИВНЫХ КРУТИЛЬНЫХ ВОЛН В СТЕРЖНЯХ
- 2. 1. Об основных публикациях по нелинейным волнам в стержнях
- 2. 2. Нелинейные стационарные крутильные волны в стержне (модель Кулона)
- 2. 3. Взаимодействие нелинейных крутильных волн в стержне (модель Власова)
- 2. 4. Результаты экспериментальных исследований взаимодействия солитоноподобных волн при встречном столкновении
- 2. 5. Стационарные волны в стержне при наличии квадратичной нелинейности
- ГЛАВА 3. КВАЗИГАРМОНИЧЕСКИЕ КРУТИЛЬНЫЕ ВОЛНЫ
- 3. 1. Модуляционная неустойчивость крутильной волны
- 3. 2. Генерация крутильной волны удвоенной частоты
Список литературы
- Бидерман, B. J1. Теория механических колебаний / B. J1. Бидерман — М.: Высшая школа. 1980.
- Авиационная акустика / под ред. А. Г. Мунина М.: Машиностроение, 1986, Т. 1,2.
- Вибрации в технике. Справочник в 6-ти томах. Т.1 / под ред. В. В. Болотина -М.: Машиностроение, 1978.
- Григолюк, Э.И. Неклассические теории стержней, пластин и оболочек. / Э. И. Григолюк, И. Т. Селезов М.: ВИНИТИ, 1973.
- Никифоров, A.C. Распространение и поглощение звуковой вибрации на судах / A.C. Никифоров, C.B. Будрин Л.: Судостроение, 1968.
- Светлицкий, В.А. Механика стержней / В. А. Светлицкий. М.: Высшая школа. 1987. Т. 1,2.
- Артоболевский, И.И. Введение в акустическую динамику машин / И. И. Артоболевский, Ю. И. Бобровницкий, М. Д. Генкин. М.: Наука, 1979.
- Ерофеев, В.И. Волны в стержнях. Дисперсия. Диссипация. Нелинейность / В. И. Ерофеев, В. В. Кажаев, Н. П. Семерикова. М.: Физматлит, 2002. 208с.
- Ерофеев, В.И. Нелинейные стационарные крутильные волны в упругом стержне / В. И. Ерофеев, Н. П. Семерикова, A.B. Серов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2008. № 1. С. 9−10.
- Ерофеев, В.И. Модуляционная неустойчивость крутильных и изгибных волн в стержне / В. И. Ерофеев, A.B. Серов, П. А. Смирнов // Нелинейный мир. 2009. Т.7. № 12. С. 943−946.
- Серов, A.B. Моделирование генерации второй гармоники в спектре крутильной волны, распространяющейся в нелинейно-упругом стержне / A.B. Серов // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2011. № 6.
- Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. A.M. Прохоров. М.: Сов. Энциклопедия, 1983.
- Gardner, C.S. Method for solving the Korteweg-de Vries equation / C.S. Gardner, J.M. Greene, M.D. Kruskal, R.M. Miura. // Phys. Rev. Lett., 1967, 19, P. 10 951 097.
- Абловиц, M. Солитоны и метод обратной задачи / М. Абловиц, X. Сигур. -М.: Мир, 1987.
- Буллаф, Р.К. Солитоны.: пер. с англ. / Р. К. Буллаф, П.Дж. Кодри М.: Мир, 1983.
- Бхатнагар, П. Нелинейные волны в одномерных дисперсных системах / П. Бхатнагар. М.: Мир, 1981.
- Додд, Р. Солитоны и нелинейные волновые уравнения: пер. с англ. / Р. Додд, Дж. Эйлбек, Дж. Гиббон, X. Моррис. М.: Мир, 1988 с.
- Дубровин, Б.А. Нелинейные уравнения типа Кортевега-де Вриза, конечнозонные линейные операторы и абелевы многообразия / Б. А. Дубровин, В. Б. Матвеев, С. П. Новиков. // Успехи мат. наук, 1976, Т. 31, Вып. 1(187),-С 55−136.
- Захаров, В.Е. Теория солитонов: Метод обратной задачи / В. Е. Захаров, С. В. Манаков, С. П. Новиков, Л. П. Питаевский. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. литер., 1980.
- Калоджеро, Ф. Спектральные преобразования и солитоны.: пер. с англ. / Ф. Калоджеро, А. Дегасперис. М.: Мир, 1985.
- Лэм, Дж. Л. Введение в теорию солитонов: пер. с англ. / Дж. Л. Лэм. М.: Мир, 1983.
- Лэмб, Дж. Элементы теории солитонов: пер. с англ. / Дж. Лэмб. М.: Мир, 1984.
- Марченко, В.А. Нелинейные уравнения и операторные алгебры / В. А Марченко. Киев: Наук. Думка, 1986.
- Солитоны в действии / под ред. К. Лонгрена и Э. Скотта: пер. с англ. М.: Мир, 1981.
- Тахтаджян, Л. А. Гамильтонов подход в теории солитонов / Л. А. Тахтаджян, Л. Д. Фаддеев. М.: Наука. 1986.
- Lax, P.D. Integrals of nonlinear equations of evolution and solitary waves / P.D. Lax // Communs. Pure and Appl. Math., v.21, P. 159−193.
- Захаров, B.E. Интегрирования нелинейных уравнений математической физики методом обратной задачи рассеяния II / В. Е. Захаров, А. Б. Шабат // Функц. анализ, 1979, Т. 13, Вып. З, С. 13−22.
- Захаров, В.Е. Схема интегрирования нелинейных уравнений математической физики методом обратной задачи рассеяния I / В. Е. Захаров, А. Б. Шабат // Функц. анализ, 1974, Т.8, Вып. З, С. 43−53.
- Захаров, В.Е. Точная теория двумерной самофокусировки и одномерной автомодуляции волн / В. Е. Захаров, А. Б. Шабат // ЖЭТФ, 1971, Т.61, Вып. 1(7), С. 118−134.
- Захаров, В.Е. К теории резонансного взаимодействия волновых пакетов в нелинейных средах / В. Е. Захаров, C.B. Манаков // ЖЭТФ, 1975, Т.69, Вып.5, -С. 1654−1673.
- Ablowitz, M.J. Nonlineur evolution equation of physical significance / M.J. Ablowitz, D.J. Каир, A.C. Newell, H. Seguz // Phys. Rev. Lett., V. 31. P. 125 127.
- Петрашень, Г. И. О некоторых проблемах динамической теории упругости в случае сред, содержащих тонкие слои / Г. И. Петрашень, Л. А. Молотков // Вестник ЛГУ. Сер. Физ., 1958. Т. 22, № 4. С. 137−156.
- Бердичевский, В. JI. Вариационные принципы механики сплошных сред / В. Л. Бердичевский. М.: Наука, 1983. 448 с.
- Юнин, Е. К. Низкочастотные колебания бурильного инструмента / Е. К. Юнин. М.: Недра. 1983. 130 с.
- Неразрушающий контроль: справочник в 7 т. / под ред. В. В. Клюева. Т. З: Ультразвуковой контроль/ И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. М.: Машиностроение. 2004. 864 с.
- Серов, A.B., Крутильные волны конечной амплитуды в упругом стержне / A.B. Серов // Материалы докладов. XIII Нижегородская сессия молодых ученых (Технические науки). Н. Новгород. 2008. — С. 77.
- Серов, A.B. Стационарная крутильная волна в стержне с квадратичной упругой нелинейностью / A.B. Серов // Прикладная механика и технологии машиностроения: сб. научн. трудов. Н. Новгород: «Интелсервис». 2011. № 1(18).-С. 100−112.
- Nariboli, G.A. Nonlinear longitudinal dispersive waves in elastic rods / G.A. Nariboli // J. of Math and Phys. Sciences. 1970, v.4, P. 64−73.
- Ерофеев, В.И. Солитоны огибающих при распространении изгибных волн в нелинейно-упругом стержне / В. И. Ерофеев // Акустический журнал, 1992, Т.38, № 1,-С 172−173.
- Березовский, А.А. Изгибные стационарные волны в стержнях при нелинейном законе упругости / А. А. Березовский, Ю. В. Жерновой //Украинский матем. журнал. 1981. Т. 33. № 4. С. 493−498.
- Abramian, А.К. Wave localization in hydroelastic systems / A.K. Abramian, D.A. Indejtsev, S.A. Vakulenko // Flow, Turbulence and Combustion. 1999. № 61. P. 1−20.
- Ерофеев, В.И. Квазигармонические изгибные волны в нелинейно-упругой балке Тимошенко / В. И. Ерофеев, В. В. Кажаев, Н. П. Семерикова // Испытания материалов и конструкций: сб. научн. трудов. Н. Новгород, Изд-во «Интелсервис», 1996,-С. 180−187.
- Ерофеев, В.И. Нелинейные стационарные изгибные волны в балке Тимошенко / В. И. Ерофеев, В. В. Кажаев, Н. П. Семерикова // Прикладная механика и технологии машиностроения: сб. научн. трудов. Н. Новгород, Изд-во «Интелсервис», 1997, вып. З, С. 56−66.
- Erofeyev, V.I. Nonlinear modulated waves in the Timoshenko beam / V.I. Erofeyev, N.P. Semerikova // Wave mechanical systems: prog, intern, seminar. Kaunas: Technologija. 1996, P. 12−15.
- Ерофеев, В.И. Распространение нелинейных изгибных волн в стержнях с движущимися закреплениями / В. И. Ерофеев // Прикл. задачи динамики систем: сб. научн. трудов Горьк. ун-т., 1983, вып. 6, — С. 90−107.
- Rudnick, I. Flexural waves envelope solitons in a metallic cylindrical thin shell / I. Rudnick, J. Wu, J. Wheatley, S. Putterman // Проблемы нелинейной акустики.
- Сб. трудов XI международн. симп. по нелин. акустике. Ч. 2. Новосибирск, 1987.-С. 208−212.
- Ильичев, А.Т. Устойчивость локализованных волн в нелинейно-упругих стержнях / А. Т. Ильичев. М.: Физматлит. 2009. 160 с.
- Potapov, A.I. Interaction of solitary waves under head-on collections / A.I. Potapov, A.I. Vesnitsky // Experimental investigation. Wave Motion, 1994, V. 19, P. 2935.
- Ерофеев, В.И. Параметрическая трансформация продольных волн в изгибные в тонких стержнях / В. И. Ерофеев, В. В. Кажаев, А. И. Потапов // Волны и дифракция. М.: ИРЭ АН СССР, 1981, Т.2, — С. 82−85.
- Ерофеев, В.И. Трехчастотные резонансные взаимодействия продольных и изгибных волн в стержне / В. И. Ерофеев, А. И. Потапов // Динамика систем. -Горький: ГГУ, 1985, С. 75−84.
- Ковригин, Д.А. Нелинейные резонансные взаимодействия продольных и изгибных волн в кольце / Д. А. Ковригин, А. И. Потапов // Докл. АН СССР, 1989, Т. 305, № 4, С. 803−807.
- Kovriguine, D.A. Nonlinear waves in elastic bar / D.A. Kovriguine, A.I. Potapov // Eur. J. Mech. A. / Solids, 1996. V. 15, P. 1049−1075.
- Березовский, A.A. Нелинейные продольно-поперечные стационарные волны в упругих стержнях / А. А. Березовский, Ю. В. Жерновой // Сб. Матем. физика, № 30, Киев: Наукова думка, 1981, — С. 41−48.
- Милосердова, И.В. Об одной возможности акустического измерения упругих констант четвертого порядка / И. В. Милосердова // Горьк. ун-т. Горький, 1983, — 8с. — Деп. в ВИНИТИ 28.03.83, № 1796.
- Уизем, Дж. Линейные и нелинейные волны / Дж. Уизем. М.: Мир, 1977. 624 с.
- Землянухин, А.И. Нелинейные волны в цилиндрических оболочках / А. И. Землянухин, Л. И. Могилевич. Саратов. 1999.
- Nariboli, G.A. Burgers' s-Korteweg-de Vries equation for viscoelastic rods and plates / G.A. Nariboli, A. Sedov // J. Math. Anal. And Appl., 1970, v.32, № 3, P. 661−667.
- Энгельбрехт, Ю.К. Нелинейные волны деформации / Ю. К. Энгельбрехт, У. К. Нигул.-М.: Наука, 1981.
- Островский, Л.А. Нелинейные упругие волны в стержнях / Л. А. Островский, A.M. Сутин // Препр. НИРФИ, 1975, № 71.
- Островский, Л.А. Нелинейные упругие волны в стержнях / Л. А. Островский, A.M. Сутин // ПММ, 1977, Т. 41, Вып. 3, С. 531−537.
- Островский, Л.А. О приближенных уравнениях для волн в средах с малыми нелинейностью и дисперсией / Л. А. Островский, E.H. Пелиновский // ПММ, 1974, Т. 38, Вып. 1, С. 121−124.
- Вакуленко, С.А. Нелинейные продольные волны в упругих стержнях / С. А. Вакуленко, И. А. Молотков, Л. А. Островский, A.M. Сутин // Волны и дифракция, VIII Всес. симп. По дифракции и распространению волн. Т. 99.-М., 1981, С. 107−110.
- Молотков, И.А. Нелинейные продольные волны в неоднородных стержнях / И. А. Молотков, С. А. Вакуленко // Интерференционные волны в слоистых средах. 1. Зап. науч. семин. ЛОМИ, Т. 99.- Л.: Наука, 1980, С. 64−73.
- Kodama, J. Perturbation of solitons and solitary waves / J. Kodama, M. Ablowitz // Stud. Appl. Math., 1981, V.64, P. 225−245.
- Самсонов, A.M. Солитоны в нелинейно-упругих стержнях с переменными свойствами / A.M. Самсонов // Пробл. нелинейн. и турбулент. процессов в физ. Труды II Междунар. раб. группы, 1983, ч.1. Киев: Наук, думка, 1985, -С. 219−221.
- Самсонов, A.M. Эволюция солитона в нелинейно-упругом стержне переменного сечения / A.M. Самсонов // ДАН СССР, 1984, Т.277, № 2, С. 332−335.
- Самсонов, A.M. Солитоны продольного смещения в неоднородном нелинейно-упругом стержне / A.M. Самсонов, Е. В. Сокуринская // Препр. АН СССР, Физ.-тех. ин-т, 1985, № 983, С. 1−44.
- Samsonov, A.M. Soliton in nonlinear elastic rods with variable characteristics / A.M. Samsonov // Nonlinear and Turbulent Processes in Physics. V.2 / ed. R.Z. Sagdeev.-N.Y.: Gordon and Beach, 1984, P. 1029−1035.
- Ерофеев, В.И. Нелинейные модели продольных колебаний стержней / В. И. Ерофеев, А. И. Потапов // Гидроаэромеханика и теория упругости / Всес. межвуз. сб. Днепропетровск: ДГУ. 1984, вып. 32, С. 78−82.
- Самсонов, A.M. О существовании солитонов продольной деформации в бесконечном нелинейно-упругом стержне / A.M. Самсонов // ДАН СССР, 1988, Т. 299,-С. 1083−1086.
- Самсонов A.M. Существование и усиление уединенных волн в нелинейно-упругих волноводах. / A.M. Самсонов // Препр. АН СССР, Физ.-тех. ин-т, 1988, № 1259,-С. 1−26.
- Самсонов, A.M. О возможности возбуждения солитона продольной деформации в нелинейно-упругом стержне / A.M. Самсонов, Е. В. Сокуринская // ЖТФ, 1988, Т. 58, Вып. 8, С. 1632−1634.
- Самсонов, A.M. Солитоны продольной деформации в нелинейно-упругих стержнях / A.M. Самсонов, Е. В. Сокуринская // Теория распространения волнв упругих и упругопластических средах. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1987, — С. 28−32.
- Самсонов, A.M. Уединенные продольные волны в неоднородном нелинейно-упругом стержне / A.M. Самсонов, Е. В. Сокуринская // ПММ, 1987, Т. 51, Вып. 3, С. 483−488.
- Samsonov, A.M. // Proc. of the Intern, conf. On Plasma Physics, V.4. Kiev: Naukova dumka, 1987, — P. 88−90.
- Дрейден, Г. В. Формирование и распространение солитонов деформации в нелинейно-упругом твердом теле / Г. В. Дрейден и др. // ЖТФ, 1988, Т. 58, № 10, С. 2040−2047.
- Дрейденб Г. В. Об экспериментах по распространение солитонов деформации в нелинейно-упругом стержне / Г. В. Дрейден и др. // Письма в ЖТФ, 1995, Т. 21, Вып. 11,-С. 42−46.
- Порубов, А.В. Уточнение модели распространения продольных волн деформации в нелинейно-упругом стержне / А. В. Порубов, A.M. Самсонов // Письма в ЖТФ, Т. 19, Вып. 12, С. 26−29.
- Taniuti, Т. Reductive perturbation method in nonlinear wave propagation I / T. Taniuti, C.C. Wei // J. Phys. Soc. Jpn., 1968, V. 24, P. 941−946.
- Применение ультразвука в промышленности. М.: Машиностроение, 1975.
- Карпман, В.И. Система солитонов под действием возмущения. Осцилляторные ударные волны / В. И. Карпман // ЖЭТФ, 1979, Т. 77, Вып. 1(7), С. 114−123.
- Карпман, В.И. Структура хвостов, образующихся при воздействии возмущений на солитоны / В. И. Карпман, Е. М. Маслов // ЖЭТФ, 1978, Т. 75, Вып.2(8), С. 504−517.
- Каир, D.J. Solitons as particles, oscillators and in slowly changing media: a singular perturbation theory / D.J. Каир, A.C. Newell // Prog. Roy. Soc. London A, 1978, 361,-P. 413−446.
- Soerensen, M.P. Solitary waves on nonlinear elastic rods. I / M.P. Soerensen, P.L. Christiansen, P. S. Lomdahl // J. Acoust. Soc. Amer., 1984, V. 76, № 3, P. 871 879.
- Soerensen, M.P. Solitary waves on nonlinear elastic rods. I / M.P. Soerensen, P.L. Christiansen, P. S. Lomdahl, O. Scovgaard // J. Acoust. Soc. Amer., 1987, V. 81, № 6,-P. 1718−1722.
- Clarcson, P.A. Solitary wave interaction in elastic rods / P.A. Clarcson, R.J. LeVeque, R. Saxton // Stud. Appl. Math., 1986, V. 75, № 2, P. 95−122.
- Потапов, А.И. Нелинейные продольные волны в стержнях с учетом взаимодействия полей деформации и температуры / А. И. Потапов, Н.П. Семерикова// ПМТФ, 1988, № 1, С. 57−61.
- Милосердова, И.В. Нелинейные стоячие волны в стержнях конечной длины / И. В. Милосердова, А. И. Потапов // Акустич. журнал, 1983, Т. 29, Вып.4, С. 515−520.
- Березин, Ю.А. Моделирование нелинейных волновых процессов / Ю. А. Березин Новосибирск: Наука. 1982.
- Nakamura, A. Soliton formation process calculated for longitudinal sound waves in solid bar / A. Nakamura // Проблемы нелинейной акустики. Сб. трудов XI Международного симпозиума по нелинейной акустике. 4.1. Новосибирск. 1987.-С. 378−382.
- Samsonov, A.M. Longitudinal strain soliton focusing in a narrowing nonlinearly elastic rod / A.M. Samsonov, G.V. Dreiden, I.V. Porubov, I.V. Semenova // Phys.Rev. B, 1998, V.57, № 10, P. 5778−5787.
- Порубов, A.B. Локализация нелинейных волн деформации / А. В. Порубов. -М.: Физматлит. 2009. 208 с.
- Porubov, I.V. Strain solitary waves in an elastic rod embedded in another elastic external medium with sliding / I.V. Porubov, A.M. Samsonov, M.G. Velarde, A.V. Bukhanovsky // Phys.Rev. E, 1998, V.58, i3, P. 3854−3864.
- Самсонов, A.M. Нелинейные волны деформации в упругих волноводах, взаимодействующих с внешней средой / A.M. Самсонов, Е. В. Сокуринская // Препр. АН СССР, Физ.-тех. ин-т, 1988, № 1293, С. 1−32.
- Ерофеев, В.И. Нелинейно-упругие волны в стержне Миндлина-Германа / В. И. Ерофеев, Н. В. Клюева, Н. П. Семерикова // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1999. Т. 7. № 4. С. 35−47.
- Ерофеев, В.И. Солитоны деформации в стержне Миндлина-Германа / В. И. Ерофеев, Н. В. Клюева, Н. П. Семерикова // Прикладная механика и технологии машиностроения: сб. науч. трудов. Н. Новгород: Изд-во «Интелсервис» НФ ИМАШ РАН, 1998, С. 85−95.
- Ерофеев, В.И. Об особенностях распространения нелинейных стационарных волн в стержне Миндлина-Германа / В. И. Ерофеев, Н. В. Клюева, Н. П. Семерикова // Труды 3-й научной конференции по радиофизике. Н. Новгород: ННГУ, 1999, С. 236−237.
- Рыбак, С.А. Уединенная волна в тонком стержне постоянной кривизны / С. А. Рыбак, Ю. И. Скрынников // Акустич. журнал, 1990, Т. 36, № 4, С. 730−732.
- Скрынников, Ю.И. Солитон со сглаженным профилем нелинейного уравнения Клейна-Гордона / Ю. И. Скрынников // Акустич. журнал, 1998, Т. 44, № 5,-С. 712−714.
- Мягков, H.H. О динамической локализации деформации в разупрочняющемся стержне / H.H. Мягков // Механ. композиц. матер, и констр., 199, Т. 5, № 3, С. 28−32.
- Милосердова, И.В. Импульсные волны в одномерной системе с нелинейными границами / И. В. Милосердова, A.A. Новиков, А. И. Потапов // Волны и дифракция. Т. П. Москва, 1981, С. 118−121.
- Милосердова, И.В. Нелинейные стоячие волны в стержнях конечной длины / И. В. Милосердова, А. И. Потапов // Акустич. журнал, 1983, Т. 29, Вып.4, С. 515−520.
- Милосердова, И.В. Продольные колебания в стержне с нелинейно-упругим закреплением / И. В. Милосердова, А. И. Потапов // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1980, № 6, С. 178−183.
- Милосердова, И.В. Релаксационные колебания в консервативных линейных системах с нелинейными граничными закреплениями / И. В. Милосердова, А. И. Потапов // Динамика систем, Горький: Изд-е Горьк. университета. 1987. -С. 172−182.
- Кажаев, В.В. Волновые процессы в распределенных системах, взаимодействующих с сосредоточенными объектами. Дисс. канд. физ.-матем. наук. Н. Новгород: Нф ИМАШ РАН, 1998, 138с.
- Кажаев, В.В. Нестационарные волны в стержне с нелинейно упругим закреплением / В. В. Кажаев // Изв. ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2001. Спецвыпуск: Математическое моделирование. С. 95−96.