Axisymmetric waves in a water-like cylinder

Мұқаба

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The results of an analytical study of the propagation of axisymmetric normal waves in a solid circular waveguide made of a water-like medium are presented. A water-like medium is a medium in which the velocity of shear waves is significantly lower than the velocity of longitudinal waves. It is shown that the propagation velocities of normal waves are approximately equal to the propagation velocities in a liquid cylinder. This result is radically different from the common statement in the literature that the propagation velocities of normal waves at high frequencies are approximately equal to the velocity of a Rayleigh wave at a flat boundary. The correction to the water-like approximation is calculated, and the contributions of the longitudinal and shear components of the fields for normal waves are obtained. An experimental illustration is provided confirming the results obtained.

Авторлар туралы

M. Mironov

Andreev Acoustics Institute

Email: mironov_ma@mail.ru
4 Shvernik str., Moscow, Russia, 117292

P. Pyatakov

Andreev Acoustics Institute

Email: mironov_ma@mail.ru
4 Shvernik str., Moscow, Russia, 117292

O. Savitsky

Andreev Acoustics Institute

Email: mironov_ma@mail.ru
4 Shvernik str., Moscow, Russia, 117292

S. Shulyapov

Andreev Acoustics Institute

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: mironov_ma@mail.ru
4 Shvernik str., Moscow, Russia, 117292

Әдебиет тізімі

  1. Pochhammer L. Uber die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten kleiner Schwingungen in einem unbegrenzten isotropen Kreiscylinder // J. Reine Angew. Math. 1876. V. 81. P. 324–336.
  2. Chree C. Longitudinal vibrations of a circular bar // Quart. J. Pure Appl. Math. 1886. V. 21. P. 287–298.
  3. Chree C. The equations of an isotropic elastic solid in polar and cylindrical coordinates, their solutions and applications // Trans. Cambridge Philos. Soc. 1889. V. 14. P. 250–309.
  4. Redwood M. and Lamb J. On propagation of high frequency compressional waves in isotropic cylinders // Proc. Phys. Soc. London. 1957. V. B70. P. 136–143.
  5. Вовк А.Е., Гудков В.В. Нормальные продольные волны в упругом цилиндрическом волноводе // Акуст. журн. 1967. Т. 13. № 3. С. 345–351.
  6. Zemanek J. An Experimental and Theoretical Investigation of Elastic Wave Propagation in a Cylinder // J. Acoust. Soc. Am. 1972. V. 51. P. 265. https://doi.org/10.1121/1.1912838
  7. Meleshko V.V., Bondarenko A.A., Dovgiy S.A., Trofimchuk A.N., and van Heijst G.J.F. Elastic waveguides: history and the state of the art // J. Mathematical Sciences. 2009. V. 162. № 1. P. 99–120.
  8. Valsamos G., Casadei F., Solomos G. A numerical study of wave dispersion curves in cylindrical rods with circular cross-section // Applied and Computational Mechanics. 2013. V. 7. P. 99–114.
  9. Кузнецов С.В., Ильяшенко А.В. Поляризация волн Похгаммера–Кри: аксиально симметричные продольные моды // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 6. С. 657–663.
  10. Гаджибеков Т.А., Ильяшенко А.В. Теоретические аспекты применения волн Похгаммера–Кри к задачам определения динамического коэффициента Пуассона // Известия Рос. Акад. наук. Механика твердого тела. 2021. № 5. С. 113–126.
  11. Мокряков В.В. Напряжения в осесимметричной волне Похгаммера–Кри средневолнового диапазона // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 3. С. 240–248.
  12. Ilyashenko A.V., Kuznetsov S.V. Longitudinal Pochhammer–Chree waves in mild auxetics and non-auxetics // J. of Mechanics. 2019. V. 35. No 3. P. 327. https://doi.org/10.1017/jmech.2018.13
  13. Ramzi Othman. Wave dispersion analysis in auxetic rods // Int. J. Solids and Structures. 2022. V. 236–237. 111321. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2021.111321
  14. Исакович М.А. Общая акустика. М.: Наука, 1973. 496 с.
  15. Motta P.H., Roland C.M., Corsaro R.D. Acoustic and dynamic mechanical properties of a polyurethane rubber // J. Acoust. Soc. Am. 2002. V. 111. No 4. P. 1782–1790.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).