功能梯度磁电弹材料层状结构中Love波的传播分析

研究了带有初应力的功能梯度磁电弹半空间上含有带有初应力的磁电弹覆盖层结构中Love波的传播特性.基于基底和覆盖层均带有初应力的功能梯度磁电弹覆盖层介质中Love波的波速方程,考察基底和覆盖层不同的初应力和不同的电磁学边界及界面条件对Love波波速的影响,从而分析了基底和覆盖层都带有初应力的功能梯度磁电弹层状结构中Love波的传播特性.     

初应力下功能梯度磁电弹材料的Love波传播

研究初应力下含磁电弹覆盖层的半无限大功能梯度磁电弹介质中Love波的传播问题.在电磁学开路和短路的边界条件下,基于初应力下功能梯度磁电弹材料的运动方程,应力自由的表面条件和连续的界面条件得到了Love波的波速方程,为功能梯度磁电弹材料表面波器件的发展提供了理论依据.     

带有初应力磁电弹覆盖层介质中Love波的传播特性分析

研究了均匀半空间上含有有限厚度的初应力磁电弹覆盖层结构中Love波的传播特性问题.基于带有初应力磁电弹覆盖层介质中Love波的波速方程,针对不同的电磁学边界条件进行数值模拟计算,考察不同的初应力和不同的电磁学边界条件对Love波波速的影响,从而分析了带有初应力磁电弹覆盖层的介质中Love波的传播特性.     

初应力下含有两个覆盖层的功能梯度磁电弹半空间中表面波研究

假设基底为带有梯度初应力的功能梯度磁电弹材料,材料的性质和初应力都沿厚度方向指数变化.基底上含有两个不同材料的均匀覆盖层,一个是带有常数初应力的磁电弹覆盖层,一个是均匀弹性覆盖层.通过考察不同的电磁学边界条件及界面的连续条件,给出此结构的表面波波速方程.     

梯度磁电弹材料界面的Stoneley波波速研究

研究均匀弹性半空间(y ≤ 0)和功能梯度磁电弹半空间(y≥0)界面的Stoneley波的波速.基于弹性介质和磁电弹介质的本构方程、运动方程和界面连续条件,得到了弹性半空间(y≤0)和磁电弹半空间(y≥0)界面处的Stoneley界面波波速方程,并讨论了梯度系数对波速的影响.研究结果对于界面波器件的研制提供理论依据.     

功能梯度材料中Stoneley波的传播特性分析

研究功能梯度弹性半空间(y≤0)和功能梯度磁电弹半空间(y≥0)界面的Stoneley波传播特性.基于两个介质的本构方程、控制方程和界面连续条件,推导出功能梯度材料界面处的Stoneley波波速方程,通过数值模拟,得到功能梯度材料中Stoneley波的色散曲线,并分析功能梯度材料中Stoneley波传播特性.     

含有两个覆盖层的功能梯度磁电弹半空间中表面波的波速方程

研究了含有两个均匀弹性覆盖层的半无限大功能梯度磁电弹材料中的表面波.假设基底为材料性质沿厚度方向指数变化的磁电弹材料,两个覆盖层为不同的均匀弹性材料.通过考察表面及界面的条件,分别给出电磁学开路和短路时,含有两个弹性覆盖层的功能梯度磁电弹半空间中表面波的波速方程.     

Christoffel方程方法研究带有初应力压电介质中的表面波

利用Christoffel方程的方法研究了带有初应力的半无限大压电介质中的表面波.基于带有初应力的压电介质的控制方程和本构方程,构建带有初应力的Christoffel方程.再结合半空间应力自由的表面条件和电学的边界条件,得到了电学开路和电学短路时表面波的波速方程.这些结果可以为新型压电介质表面波器件的研究提供重要的理论依据.     

多孔弹性层的刚性边界对扭转表面波传播的影响

根据介质的力学性能,正如Cowin及Nunziato一样,导出多孔弹性层覆盖在多孔弹性半空间上时,研究其刚性边界对扭转表面波传播的影响.导出了速度方程并对其结果进行了讨论.发现介质中可能存在两类扭转表面波阵面,而Dey等(Tamkang Journal of Science and Engineering,2003,6(4):241-249.)给出的没有刚性边界面时,存在3类扭转表面波阵面.研究还揭示,多孔弹性层中Love波也可能随同扭转表面波一起存在.值得注意的是,刚性边界面多孔弹性层中Love波的相速度,不同于自由边界面多孔弹性层中的相速度.实际观察到扭转波的色散性,以及速度随着振荡频率的增大而减小.     

热弹性波在偶应力固体界面上的反射和透射

基于广义热弹性无能量耗散的G-N理论,研究了两种不同偶应力固体界面上弹性波的反射和透射.首先,建立偶应力弹性固体中的运动方程和边界条件.然后,根据非传统界面条件推导出弹性波反射和透射的振幅比.最后,用法向能量守恒验证了数值计算结果,根据数值计算结果,讨论了微结构参数和热力学参数对弹性波反射和透射的影响.结果显示,偶应力热弹性固体界面处存在三种体波和一种表面波;微结构参数对所有波的传播都有影响,而热力学参数只对热波的影响显著.     

偶应力一维声子晶体中出平面Bloch波的色散特征

研究了由偶应力固体构成的周期层状结构中出平面Bloch波的色散关系.首先,给出偶应力固体中自由能密度表达式,得到了本构关系,并进一步得出位移形式的运动方程;然后,根据偶应力固体的界面条件,计算出一个典型单胞的状态矢量;再根据传递矩阵和Bloch定理,推导出Bloch波的色散关系,最后,根据数值结果讨论了微结构参数对出平面Bloch波的色散曲线以及带隙的影响.     

广义Gilson-Pickering方程的分支解

本文利用动力系统方法和奇行波方程理论研究广义Gilson-Pickering方程的动力学行为和行波解.利用软件画出了给定参数条件下系统的相图分支,得到了孤立波解、扭结波解和反扭结波解、不可数无穷多破缺波解、光滑周期波解和非光滑周期尖波解、尖孤子解的存在性.在β≠1,p=2时,对于广义Gilson-Pickering方程不同的参数条件下,给出了保证上述解存在的条件及参数表示.     

不规则界面对扭转表面波在初应力各向异性多孔弹性层中传播的影响

研究了扭转表面波在一个半无限非均匀半空间中的传播,半空间上覆盖着具有初始应力的各向异性多孔弹性层,弹性层的刚度和密度线性地变化,造成了界面的不规则性．半空间中界面的不规则性,用一个矩形形式表示．可以发现,扭转表面波在这样假定的介质中传播,得到了没有不规则性时的扭转表面波的速度方程．还可以发现,对于均匀半空间覆盖的层状介质,扭转表面波的速度与Love波的速度相一致．     

一类高阶非线性波方程的子方程与精确行波解

结合子方程和动力系统分析的方法研究了一类五阶非线性波方程的精确行波解.得到了这类方程所蕴含的子方程, 并利用子方程在不同参数条件下的精确解, 给出了研究这类高阶非线性波方程行波解的方法, 并以Sawada Kotera方程为例, 给出了该方程的两组精确谷状孤波解和两组光滑周期波解.该研究方法适用于形如对应行波系统可以约化为只含有偶数阶导数、一阶导数平方和未知函数的多项式形式的高阶非线性波方程行波解的研究.     

血液粘弹性对动脉中脉搏波传播的影响

以Womersley理论为基础,将动脉中脉搏波复波速所满足的频率方程推广到粘弹血液情形,得到了线性粘弹血管和线性粘弹血液情况下脉搏波复波速的一般关系式。应用此关系式,讨论了血液粘弹性对动脉中脉搏波波速和波的衰减的影响。结果表明,血液弹性对脉搏波传播的影响小于血管粘性的影响;对大动脉,血液弹性对脉搏波传播的影响可忽略。     

浅水中度振幅孤立波解的分支

利用平面动力系统分支方法研究浅水中度振幅方程的定性行为和孤立波解.给出了系统在不同参数条件下的相图.获得了光滑孤立波、cuspon解和周期波解的隐式表达式.对方程的光滑孤立波解、cuspon解和周期波解进行了数值模拟.获得的结果完善了相关文献已有的结果.     

非线性退化波方程的Riemann问题

研究了弹性力学中一退化波方程的Riemann问题．其应力函数非凸非凹,从而使得激波条件退化．通过引入广义激波条件下的退化激波,构造性地得到了各种情形下Riemann问题的整体解．     

一类广义四阶非线性Camassa-Holm方程的行波解

用动力系统的分支理论研究了一类广义四阶非线性Camassa-Holm方程的动力学行为和行波解,发现方程存在一些孤立波解,周期波解和一些诸如Compacton类型的非光滑行波解.在不同的参数条件下,给出了这些解存在的条件和一些特殊条件下的精确解.     

弹性应力波的双脉冲结构与平板冲击试验验证

对传统弹性应力波理论以及平板冲击下的应力波传播提出了重要修正.现有的弹性应力波理论在旋转运动以及与内力的对应关系、波动方程等方面存在理论缺失和不完备性.提出弹性体存在体积波和偏斜波,体积波可独立传播但偏斜波受体积波的影响,两种波构成一个弱耦合波系.平板冲击应为三维应变状态,体应变和偏应变两个波动变量依然保持二阶张量状态,但独立的波动变量可简化为一个体应变和一个偏斜主应变,波动方程简化为关于两个波动变量的弱耦合波动方程组.应力波的界面效应涉及了冲击加载面上应力波的激发和应力波在自由面上的反射,建立了加载面和自由面上边界条件与波动变量的依赖关系.冲击加载面上同时激发出体积波和偏斜波,但体积波与部分偏斜波组成一个以较快速度传播的复合脉冲,剩余偏斜波形成另一个以较慢速度传播的偏斜脉冲.两个入射脉冲在自由面上分别反射回来结构相同的复合脉冲和偏斜脉冲,即形成4个反射脉冲的传播.应力波的双脉冲结构与平板撞击下试件自由面速度的二次压缩现象是一致的,10发不同厚度的氧化铝平板冲击试验测得的二次压缩信号验证了偏斜脉冲的理论预测.     

一类非线性方程的行波解分支

运用平面动力系统的分支方法,研究了一类非线性方程的行波解,画出了在不同参数条件下的相图,证明方程存在周期行波解和周期尖波解.给出了有界波的精确的参数表达式,指出了周期尖波是周期波的极限形式,同时指出了方程不存在圈孤子解.