圆柱结构中的环向SH波及洞体内表面波不存在性讨论

摘要：

目前有关圆柱结构中的环向SH波研究仅限于实心柱体与圆柱壳体结构.由于无法直接获得圆柱洞体中传播的SH表面波的解析解,对比研究了实心柱体和多种不同类型的圆柱壳体中的环向SH波,从波结构、应变能密度幅值分布与壳体厚度的关系讨论洞体内SH表面波的存在性.建立柱坐标系下均匀弹性材料与功能梯度材料环向SH波的波动方程;分别求得方程的贝塞尔函数解和幂级数渐近解;进一步计算得到其频散曲线、波结构与应变能密度幅值.结果表明:幂级数方法可用于计算圆柱型结构中的变系数波动方程,且具有较高的精度;圆柱型结构中环向SH波的能量集中在外表面或次外表面,并随着壳体厚度的增加,能量集中现象更为明显;通过应变能密度幅值分布规律推论出圆柱洞体内表面无法传播环向SH表面波.最后,针对均质结构和梯度结构,采用反证法证明了无法得到满足洞体内SH表面波衰减条件的解析解,从而证明了该推论.

关键词：环向SH波、贝塞尔函数、幂级数渐近解、波结构、应变能密度

所属期刊栏目：41

分类号：O34(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基金资助项目;陕西省基金重点项目

在线出版日期：2024-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：382-391