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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
坡形加热下的二维广义磁热黏弹性问题研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
宋亚勤  张元冲 《力学学报》2006,38(4):480-487
运用具有一个热松弛时间的广义热黏弹性理论,研究了处于均布磁场中的二维磁热黏弹 性问题. 运用Laplace变换(对时间变量)和Fourier变换(对于一个空间变量),得到了变 换域内场量的精确表达式,并把结果应用到表面受到坡形加热的半空间问题. 应用 数值逆变换得到了时间-空间域内场量的解,对丙烯酸塑料 给出场量的响应图. 并把运用广义热黏弹性理论所得的结果与传统热黏弹性理 论及热弹性理论下的结果进行了比较.  相似文献   

2.
GN理论下受到移动内热源的半空间问题的研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
运用无能量耗散的热弹性GN理论研究了受到移动内热源的半空间问题.通过势函数法使问题 转化成一组偏微分方程,采用Laplace变换和Fourier变换法得到问题在变换域内表面位移 精确解. 运用级数展开法得到在小时间范围内表面位移的近似解.给出近似解的适用范围,同时给出热 源固定不动和非耦合理论下问题的解.并对铜介质进行了数值计算.  相似文献   

3.
半无限长压电杆的瞬态热冲击问题   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用具有一个热松弛时间的L-S广义热弹性理论,研究了一维半无限长压电杆在一端受到热冲击时的边值问题。借助拉普拉斯正,反变换技术,在所考虑时间非常短的情况下,对问题进行了求解,得到了压电杆上的位移,压力及温度分布的近似解析解,发现应力及温度分布中分别存在两个阶跃点,并给出了算例。  相似文献   

4.
李吉伟  何天虎 《力学学报》2020,52(5):1267-1276
工程中大量材料的形变介于弹性与黏性之间, 既具有弹性固体特性, 又具有黏性流体特点, 即为黏弹性. 黏弹性使得材料出现很多力学松弛现象, 如应变松弛、滞后损耗等行为. 在研究受热载荷作用的多场耦合问题的瞬态响应时, 考虑此类问题中的热松弛和应变松弛现象, 对准确描述其瞬态响应尤为重要. 针对广义压电热弹问题的瞬态响应, 尽管已有学者建立了考虑热松弛的广义压电热弹模型, 但迄今, 尚未计入应变松弛. 本文中, 考虑到材料变形时的应变松弛, 通过引入应变率, 在Chandrasekharaiah广义压电热弹理论的基础之上, 经拓展, 建立了考虑应变率的广义压电热弹理论. 借助热力学定律, 给出了理论的建立过程并得到了相应的状态方程及控制方程. 在本构方程中, 引入了应变松弛时间与应变率的乘积项, 同时, 分别在本构方程和能量方程中引入了热松弛时间因子. 其后, 该理论被用于研究受移动热源作用的压电热弹一维问题的动态响应问题. 采用拉普拉斯变换及其数值反变换, 对问题进行了求解, 得到了不同应变松弛时间和热源移动速度下的瞬态响应, 即无量纲温度、位移、应力和电势的分布规律, 并重点考察了应变率对各物理量的影响效应, 将结果以图形形式进行了表示. 结果表明: 应变率对温度、位移、应力和电势的分布规律有显著影响.   相似文献   

5.
基于平面应力假设和热黏弹性材料的积分型本构关系,建立了以位移分量为未知量的热黏弹性梁静动力学分析的二维数学模型。针对拟静态弯曲问题,首先,在Laplace变换域,引入位移势函数,将控制方程解耦;其次,根据给定的平面温度场和边界条件,采用分离变量法,引入热应力函数,得到了热黏弹性梁的热应力分布;最后,利用Laplace逆变换,获得了热黏弹性梁拟静态弯曲热应力响应的解析解,考察了热载荷作用下几何、黏弹性等参数对梁应力和位移的影响。  相似文献   

6.
对分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验中试件的黏弹性波传播的控制方程组进行Laplace变换,并结合恰当的初始-边界条件求解,得到变换域的应力、速度、应变等变量的像函数的精确表达式.采用该方法处理SHPB实验中涉及黏弹性试件内部应力非均匀性问题,并给出数值反变换解.作为特例,对于弹性试件分别采用级数展开法和留数定理进行反Laplace变换,从而给出弹性夹层介质中应力波传播问题的解析解.  相似文献   

7.
工程中大量材料的形变介于弹性与黏性之间, 既具有弹性固体特性, 又具有黏性流体特点, 即为黏弹性. 黏弹性使得材料出现很多力学松弛现象, 如应变松弛、滞后损耗等行为. 在研究受热载荷作用的多场耦合问题的瞬态响应时, 考虑此类问题中的热松弛和应变松弛现象, 对准确描述其瞬态响应尤为重要. 针对广义压电热弹问题的瞬态响应, 尽管已有学者建立了考虑热松弛的广义压电热弹模型, 但迄今, 尚未计入应变松弛. 本文中, 考虑到材料变形时的应变松弛, 通过引入应变率, 在Chandrasekharaiah广义压电热弹理论的基础之上, 经拓展, 建立了考虑应变率的广义压电热弹理论. 借助热力学定律, 给出了理论的建立过程并得到了相应的状态方程及控制方程. 在本构方程中, 引入了应变松弛时间与应变率的乘积项, 同时, 分别在本构方程和能量方程中引入了热松弛时间因子. 其后, 该理论被用于研究受移动热源作用的压电热弹一维问题的动态响应问题. 采用拉普拉斯变换及其数值反变换, 对问题进行了求解, 得到了不同应变松弛时间和热源移动速度下的瞬态响应, 即无量纲温度、位移、应力和电势的分布规律, 并重点考察了应变率对各物理量的影响效应, 将结果以图形形式进行了表示. 结果表明: 应变率对温度、位移、应力和电势的分布规律有显著影响.  相似文献   

8.
通过建立考虑热渗效应和热流固耦合效应的饱和土体固结方程,研究了无限长圆柱热固结问题. 利用Fourier 和Laplace 变换及其逆变换,给出了热固结问题的解析解;然后对空间内无限长圆柱形热源问题进行研究,得到非等温条件下柱体周围饱和土体温度、孔隙水压力的近似解,并总结其规律,分析了热渗系数、固结系数对温度作用下土体固结的影响.  相似文献   

9.
对分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB) 实验中试件的黏弹性波传播的控制方程组进行Laplace 变换,并结合恰当的初始-边界条件求解,得到变换域的应力、速度、应变等变量的像函数的精确表达式. 采用该方法处理SHPB 实验中涉及黏弹性试件内部应力非均匀性问题,并给出数值反变换解. 作为特例,对于弹性试件分别采用级数展开法和留数定理进行反Laplace 变换,从而给出弹性夹层介质中应力波传播问题的解析解.  相似文献   

10.
通过建立考虑热渗效应和热流固耦合效应的饱和土体固结方程,研究了无限长圆柱热固结问题.利用Fourier和Laplace变换及其逆变换,给出了热固结问题的解析解;然后对空间内无限长圆柱形热源问题进行研究,得到非等温条件下柱体周围饱和土体温度、孔隙水压力的近似解,并总结其规律,分析了热渗系数、固结系数对温度作用下土体固结的影响.  相似文献   

11.
理想导体中具有两个松弛时间的电磁热弹性波   总被引:1,自引:1,他引:0  
研究处于均布磁场中的理想导体的二维电磁热弹性耦合问题,引入势函数使控制方程转化为3个偏微分方程.运用Laplace变换和Fourier变换得到该问题在变换域内的精确表达式,再通过级数展开和Laplace逆变换法求得在时间较短时的逆变换,得到时间-空间域内问题的解.运用此方法研究了表面受到热冲击的半无限空间问题.给出了电磁热弹性波、膨胀波和横向波传播的速度,并通过数值计算,给出了各个场量的分布图.所得结论与已有的结论一致.  相似文献   

12.
A numerical solution is presented for a nonlinear, one-dimensional boundary-value problem of thermoelasticity with variable volume force and heat supply in a half-space. The surface of the body is subjected to a given periodic displacement. The volume force and bulk heating simulate the effect of a beam of particles infiltrating the medium. No phase transition is considered and the domain of the solution excludes any shock wave formation. The basic equations are formulated in material coordinates, making them adequate for dealing with moving boundaries. The used numerical scheme reproduces correctly the process of coupled thermomechanical wave propagation. The presented figures display the process of propagation of the coupled nonlinear thermoelastic waves. They also show the effects of volume force and heat supply on the distributions of the mechanical displacements and temperature inside the medium. Moreover, the interplay between these two factors and the applied boundary disturbance is outlined. The presented solutions, however, is not meant to capture the expected process of shock formation at the breaking distance.  相似文献   

13.
对边界几何形状、位置随时间变化的变边界结构,给出了用复变函数求解粘弹问题的解析方法。文中用拉普拉斯变换结合平面弹性复变方法,对内外边界变化时粘弹性轴对称问题进行求解。引入两个与时间、空间相关的解析函数,给出了变边界情况下应力、位移以及边界条件与解析函数的关系。当解析函数形式部分确定,则可用边界条件求解其中与时间相关的待定函数。求解待定函数的方程一般情况下为一系列积分方程,特殊情况可求得解析解。对轴对称问题中应力边值问题、位移边值问题以及混合边值问题,分别利用边界条件求得相关系数,从而得到了应力与位移的解析表达。当取Boltzmann粘弹模型时,进行不同边值问题的分析。分析显示,应力、位移的形态与大小均与边界变化过程相关,与固定边界粘弹性问题有较大不同。本文解答可用于粘弹性轴对称问题内外边界任意变化及各种边值问题的力学分析。此外,该法可进一步进行荷载非对称、复杂孔型变边界问题的求解。  相似文献   

14.
利用Laplace变换,考虑轴对称弹性波的影响,采用特征函数展开法求解双层厚壁长圆筒受爆炸载荷作用下的轴对称弹性碰撞冲击问题,着重研究前几次碰撞冲击引起的轴对称界面碰撞压力。并对轴对称界面碰撞压力与间隙量、爆炸载荷幅值、爆炸载荷衰减系数之间的关系以及相关的动力响应作了初步的分析。  相似文献   

15.
吴利华  赵密  杜修力 《力学学报》2020,52(2):480-490
提出一种高精度时域吸收边界条件,与有限元法结合用于模拟瞬态标量SH波在达朗贝尔黏弹性多层介质中传播问题.建立时域吸收边界条件的过程是:首先将半无限域沿着竖向半离散得到半离散的位移方程以及人工边界处的力-位移关系,再通过引入模态分解, 将物理空间下的量转化到模态空间,从而获得半无限域模态空间下的频域动力刚度;其次采用一种在全频范围内收敛的连分式精确逼近单层介质模态空间下标量形式的频域动力刚度,将标量连分式扩展为矩阵形式用来表示多层介质的频域动力刚度;最后通过引入辅助变量技术,将模态空间下基于连分式的频域动力刚度关系转化为时域吸收边界条件,进一步转换到物理空间后得到物理空间下的时域吸收边界条件.单层介质和五层介质的数值算例表明,建立的高精度时域吸收边界条件对于达朗贝尔黏弹性单层介质是精确且稳定的;对于达朗贝尔黏弹性多层介质, 为了保证其高精度特性,需要将人工边界放置在距离感兴趣区域约为0.5倍无限域高度的位置处.   相似文献   

16.
Reflection characteristics of longitudinal strain waves in a semi-infinite elastic rod con-nected to a viscoelastic stratum are investigated analytically.The three-dimensional viscoelasticity the-ory is applied to the stratum,and the Laplace transform with respect to time and the numerical inverseLaplace transform by means of Laguerre function are used.The time histories for the longitudinalstrain of an arbitrary point of the rod are presented.Two typical viscoelastic models are considered,one is the usual Maxwell-Voigt model,the other is whose relaxation function is given by a power law.The numerical results for the two models are presented and compared each other and also with previ-ously published results for the elastic stratum.  相似文献   

17.
The response of a micropolar thermoelastic medium possessing cubic symmetry with two relaxation times due to time harmonic sources is investigated. Fourier transform is employed and the transform is inverted by using a numerical inversion technique. The components of displacement, stress, microrotation and temperature distribution in the physical domain are obtained numerically. The results of normal displacement, normal force stress, tangential couple stress and temperature distribution are compared for micropolar cubic crystal and micropolar isotropic solid. The numerical results are illustrated graphically for a particular material. Some special cases are also deduced.  相似文献   

18.
地下爆炸与介质的能量耦合和介质中的波传播机制是理解地下爆炸源物理的重要基础。为研究地下爆炸辐射地震波能量的传播衰减规律,分析了黏弹性介质中地下爆炸地震波能量的组成。基于无限介质中黏弹性球面波理论,给出了速度、位移、应力、应变等物理量Laplace域的理论解。利用Laplace数值逆求解方法,建立了黏弹性介质中地下爆炸辐射地震波场的计算方法。以干黄土作为典型黏弹性材料,计算给出了地震波能量的传播特征,分析了地下爆炸辐射能量的传播衰减规律。结果表明:(1)在黏弹性介质中,某球面处流入的能量随半径增加而逐渐降低。在理想弹性介质中,某球面处流入的能量在几倍弹性半径外即可稳定到某一定值;(2)在某一固定的有限观测区域内,当观测时间足够长时,势能和耗散能均趋于某一定值,辐射动能趋于零;(3)当有限的观测区域能容纳一个完整波长的地震波时,地震波辐射动能的稳态值随波传播距离的增大而减小,总体上可以用指数函数和幂函数进行分段拟合。  相似文献   

19.
The thermopiezoelectricity problem of a one-dimensional (1-D), finite length, functionally graded medium excited by a moving heat source is investigated in this paper. The Lord and Shulman theory of generalized coupled thermoelasticity is employed to account for both the finite speed of thermal waves and coupling of temperature field with displacement and electric fields. Except thermal relaxation time and specific heat, which are taken to be constant for simplicity, all other properties are assumed to vary exponentially along the length through an arbitrary non-homogeneity index. Laplace transform has been used to eliminate the time effect, and three coupled fields, namely, displacement, temperature, and electric fields are obtained analytically in the Laplace domain. The solutions are then inverted to time domain using a numerical Laplace inversion method. Numerical examples are displayed to illustrate the effects of non-homogeneity index, length and thermal relaxation time on the results. When the medium is homogeneous, the results of the current paper are reduced to exactly the same results available in the literature.  相似文献   

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