脉冲波在非色散、非耗散弹性媒质中的机械能和动量

本文通过机械能、机械动量流动的观点,依据波传播的线性理论,审查了在一个绷紧不变的弹性弦上或在一个纤细弹性杆中传播的脉冲波.本文建立了能量和动量流动的连续性方程,还导出了波位移的两个边界条件.并且仔细检验了一个重要的特殊情况:就是任意形状的小振幅脉冲通过一个均匀狭窄媒质传输进入到另外一种线性质量密度媒质的状况.本文获得了瞬时入射、反射和透射波脉冲的机械能和动量,并且证明此机械能和动量分别为运动常数.     

角动量和赝角动量的拓展讨论

的“牛顿”动量 R d 摘 要 : 本文拓展了场论中对角动量与赝角动量区别的讨论,指出在 Streib 文章中经常提及的 角动量表达式只适合于非线性系统,同时给出了 Navier-Cauchy 方程所描述的线性弹性系统所对应 的转动对称性以及角动量表达式。通过把研究弹性波的方法运用于电磁理论,本文认为光场角动 量的正则表达式和 Belinfante 表达式实际为赝角动量。最后,得到了自由电磁波在真空传播过程中 3 xE 和角动量 R d 3 x(r × E) 。     

论运动媒质中的声波

本文分析了静止媒质中的声波定律是否适用于运动媒质系统,结论是:静止媒质中的平面声波传播方程适合于以任何可能速度运动的运动媒质,而Snell的声波定律则不适用于运动媒质系统。文中还讨论和分析了入射超声、反射超声和折射超声之间的能量分配比例。稳定行波定向超声声束每单位时间各自传播的能量和媒质系统中所吸收的能量与媒质系统的运动速度无关。一个入射定向超声脉冲及其在媒质运动系统中所产生的诸次级定向超声脉冲的能量则较静止媒质为大,但能量分配的比例与媒质系统的运动速度无关。     

机械能流密度矢量

本文通过对连续媒质内机械能流转移的分析,引入机械能流密度矢量S,并讨论了机械能流在动力学系统中的一些应用。     

波在非均匀媒质中传播时的解

该文从声场方程出发推导出波在非均匀媒质中传播时的波动方程,并利用WKB近似法得出声波在空气中传播时波函数的表达形式,为研究声波在非均匀媒质中的传播提供了一种近似解。     

生物体中受激传导的孤波模式

本文从激发媒质非线性动力学方程出发，证明了在生物体中受刺激而产生的脉冲讯号可以孤波的模式传播，从而实现稳定的长距离信息传递．指出了这种孤波在生命过程中具有重要意义并讨论了与经络之间的可能联系．     

矿岩散体振波的传播与能耗的研究

本文运用波动理论所确定的弹性及粘弹性介质的波动方程,分析推导了P波和S波的传播速度与衰减系数公式,探讨了矿岩散体中波的传播规律及波动机械能的表达式,并对振能在矿岩散体中衰减的原因进行了较全面的剖析。理论分析与有关试验结果得到了相互印证。     

点源激励电磁波在球空间时变媒质中的传播解

研究点源激励电磁波在高维空间时变媒质中的传播解.根据相应的边界条件,建立了球空间时变媒质点源激励的非齐次波动方程及媒质突变后的齐次波动方程.利用传统的分离变量法得到了该组方程的解,并且对一维情况下的解进行了作图验证.由解可见,媒质突变后波分裂为前向行波和后向行波,前向行波即为辐射波,后向行波向激励源传播,这就是通常的能量聚焦现象;此外,媒质突变时刻的前向行波和反向行波会发生频率改变,称为频率偏移现象.     

基于小扰动理论的低频脉冲压力波在井筒内传播规律分析

脉冲压力可以提高驱油效果,为了研究低频脉冲压力波在注入井筒中的传播衰减规律及影响因素.基于线性小扰动理论,建立脉冲压力波动在井筒中传播的数学模型,通过数学模型找到影响低频脉冲驱油的关键因素,用FLUENT的UDF(user define function)接口模拟脉冲压力波在井筒中传播的过程,采用因素分析方法进行岩心实...     

弹性圆柱体中扭转波的几何弥散效应

本文用弹性动力学三维问题理论分析了弹性圆柱体中轴对称扭转波的传播问题。讨论了扭转波的几何弥散效应及其诸模态的正交特性。利用Fourier积分变换求解了扭转波的初值问题。当初始条件为关于圆柱径向坐标r的线性函数时,便退化为初等理论的结果,在此情况下,波在传播过程中没有弥散现象。     

弹性波在两种液体饱和多孔介质界面上的反射和透射

Biot理论用来研究弹性波在两种液体饱和多孔介质界面上的反射和透射,考虑到斜入射时模式转换的一般情况,对相当普遍的一组边界条件计算了能量反射和透射系数与入射角的关系。给出了一个数值解的例子。     

均质细环中的机械纵波

导出了均质细环中机械纵波的波动方程,给出不同边界条件下细环中可能存在的机械纵波.     

机械波的能流及其应用

物体中机械能密度随时间变化时,伴随着机械能的传递,存在机械能流。运用机械能流理论,可获得物体内机械能空间转移及应力状态的全部信息。通过对连续媒介中机械能转移的动力学分析,导出机械能流密度矢量S,并讨论了机械波中的机械能流。     

弹性连续介质中有限长环向加肋圆柱壳的振动特性分析

基于Flugge薄壳理论,利用环向加肋圆柱壳中力与壳体中面位移关系,运用波传播理论考虑有限长圆柱壳两端边界条件,得到环向加肋圆柱壳结构的运动控制方程。再基于Navier-Stokes波动理论建立圆柱壳周围无限弹性连续介质的运动方程,在此基础上,通过接触面连续条件与Flugge薄壳理论基本条件,建立基于弹性介质与环向加肋圆柱壳结构耦合作用下的圆柱壳振动控制方程,从而得到弹性介质中环向加肋圆柱壳结构的自振特性参数。通过真空中普通圆柱壳、弹性介质中普通圆柱壳、真空中环向加肋圆柱壳以及弹性介质中环向加肋圆柱壳结构的振动特性分析,同时结合三维有限元仿真分析,验证了本文理论方法的正确性,研究成果可为地下管道等相关结构的抗震设计及无损检测提供理论指导。     

滑移流区平行平板微通道内单侧加热流动与换热

对一侧等热流、一侧绝热热边界条件下,流动与热充分发展的平行平板微通道在滑移流区内层流流动与换热进行了理论分析,研究了槽道内速度场与温度场的分布、换热特性,以及Kn、动量协调系数、热协调系数的影响.     

点头鸭式波浪能采集装置的数值模拟

为优化波浪能采集装置,以FLUENT软件为平台,建立了“点头鸭”和波浪水槽模型,对“点头鸭”在稳态均匀流和非稳态规则波作用下的水动力学特性进行了数值仿真。水槽中的规则波采用推板造波的方式生成,自由水面的追踪采用VOF方法确定。模拟得到了两种水流环境中“点头鸭”在受来流冲击时,鸭体所在区域的压力分布、速度分布以及鸭体所受波浪力的变化规律。结果表明,在均匀来流环境下,来流速度越大,鸭体所受波浪力越大,且随攻角增大而增大的趋势越发明显;在规则波环境下,鸭体所受波浪力近似呈周期性变化,其大小与攻角角度有明显关系,但并非呈单调变化。在所研究的工况中,攻角为60°时,鸭体所受的波浪力最大,此时“点头鸭”装置具有最大的可发电机械能。     

电磁场的能量和动量

通过分析匀强磁场中平行板电容器内导体棒的运动，把电磁场的能量和动量这两个较为抽象的概念具体化．运用这一简单的模型分析并论证了电磁场具有能量和动量，且可与机械动能和动量相互转换，在转换过程中遵循守恒定律。     

带状渐变非均匀介质中波的传播

对弹性波在带状渐变非均匀介质中的传播进行了研究，建立了非均匀介质中波动方程的一般形式；利用走时变换，考虑边界条件、辐射条件和非均匀带两端的连续条件对变系数偏微分方程式进行求解。对3种不同的具有二次变化的带状非均匀介质中波的传播得出了解析解，并进行了实例计算。在非均匀介质区域中的弹性模量不同变化情况下，得到了不同区域长度与接收波波幅之间的变化规律曲线，讨论了弹性波在非均匀介质中传播的一般性质，这些均为无损检测或波动反分析提供依据。     

钢纤维混凝土桥面铺装层的细观应力破坏分析

基于复合材料力学和线弹性断裂力学,简化了桥面铺装层及桥面板体系的力学模型,建立了修正的剪滞控制方程组.将模型裂缝区及远场的应力、位移条件合理转换为所建立计算模式的求解边界条件,进而得到了桥面铺装层和桥面板各子层的位移分布函数.运用能量法则,考虑温度效应对桥面铺装层的影响,得到了桥面铺装层破坏应力的解析解.运用该计算模式对某桥桥面铺装层的破坏进行了仿真分析,证实了该方法的适用性.