二维颗粒结构中非线性波的传播和脉冲衰减

摘要：

有序颗粒介质在冲击振动缓解、能量捕获和吸收等领域具有重要的研究价值.本文运用赫兹接触理论建立二维颗粒链数学模型,在冲击激励作用下,研究二维颗粒系统中脉冲波的传播特性、能量传递规律和传递力的降低机理.二维均匀颗粒系统嵌入了耦合颗粒以传递动能,初始脉冲激励在2列颗粒链间发生能量交换和脉冲等分现象,脉冲波在激励施加点附近发生强能量散射,激发出混合型的非线性波,即纵向传播的近零频率孤立波与横向高频剪切波.与一维均匀颗粒链相比,二维颗粒系统的末端传递力峰值得到了大幅度降低.通过改变颗粒间的质量比,在二维均匀颗粒链中引入轻珠链构成非均匀结构,沿纵向传播的孤立波在轻-重颗粒交界面发生反射,能量被局部约束在轻珠链中,使得一系列低幅值脉冲波按照不同的波速,延时释放到颗粒链末端,导致末端传递力峰值的进一步降低.

关键词：非线性动力学、赫兹接触、颗粒介质、二维非均匀颗粒链、混合孤立波-剪切波、传递力

所属期刊栏目：33

分类号：TE122.23;P618.13;TS231

资助基金：国家自然科学基金;浙江省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2023-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：883-894