Отправить статью по E-mail 
Особенности распространения изгибной волны в разрезном стержне
- Авторы: Агафонов А.А.1, Изосимова М.Ю.1, Жостков Р.А.2, Кокшайский А.И.1, Коробов А.И.1, Одина Н.И.1
-
Учреждения:
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
- Выпуск: Том 70, № 3 (2024)
- Страницы: 3-12
- Раздел: КЛАССИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ И ТЕОРИИ ВОЛН
- URL: https://ogarev-online.ru/0320-7919/article/view/268252
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791924030019
- EDN: https://elibrary.ru/ZNMUGZ
- ID: 268252
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Представлены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований распространения изгибных упругих волн в металлическом разрезном стержне прямоугольного сечения, реализующем приближенно эффект акустической черной дыры. Образец представляет собой стержень с прорезями, глубина которых увеличивается по степенному закону с показателем степени 4/3. Экспериментально и на основании результатов численного моделирования подтверждено, что такие стержни замедляют скорость распространения упругой волны к торцу стержня. Показано, что изгибные волны в таких структурах обладают дисперсией и их амплитуда у торца стержня для некоторых собственных частот выше, чем у цельного стержня. Проведено сравнение форм собственных колебаний целого и разрезного стержней, а также распределения амплитуды изгибной волны вдоль стержней. Исследована зависимость длины изгибной волны от частоты по мере ее распространения к торцу разрезного стержня.
Полный текст
Об авторах
А. А. Агафонов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: aikor42@mail.ru
физический факультет
Россия, Ленинские горы, Москва, 119991М. Ю. Изосимова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: aikor42@mail.ru
физический факультет
Россия, Ленинские горы, Москва, 119991Р. А. Жостков
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Email: aikor42@mail.ru
Россия, Грузинская ул. 10, стр. 1, Москва, 123995
А. И. Кокшайский
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: aikor42@mail.ru
физический факультет
Россия, Ленинские горы, Москва, 119991А. И. Коробов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: aikor42@mail.ru
физический факультет
Россия, Ленинские горы, Москва, 119991Н. И. Одина
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Email: aikor42@mail.ru
физический факультет
Россия, Ленинские горы, Москва, 119991Список литературы
- Миронов М.А. Распространение изгибной волны в пластине, толщина которой плавно уменьшается до нуля на конечном интервале // Акуст. журн. 1988. Т. 34. №. 3. C. 546–547.
- Krylov V.V., Shuvalov A.L. Propagation of localised flexural vibrations along plate edges described by a power law // Proc. of the Institute of Acoustics. 2000. V. 22. № 2. P. 263–270.
- Krylov V.V. Localized acoustic modes of a quadratic solid wedge // Moscow University Physics Bulletin. 1990. V. 45. №. 6. P. 65–69.
- Krylov V.V., Tilman F.J.B.S. Acoustic ‘black holes’ for flexural waves as effective vibration dampers // J. Sound Vib. 2004. V. 274. № 3−5. P. 605–619.
- Pelat A., Gautiera F., Conlon S.C., Semperlotti F. The acoustic black hole: A review of theory and applications // J. Sound Vib. 2020. V. 476. P. 115316.
- Guasch O., Arnela M., Sánchez-Martín P. Transfer matrices to characterize linear and quadratic acoustic black holes in duct terminations // J. Sound Vib. 2017. V. 395. P. 65–79.
- Krylov V.V. Acoustic black holes: recent developments in the theory and applications // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. 2014. V. 61. № 8. P. 1296–1306.
- Bayod J.J. Experimental study of vibration damping in a modified elastic wedge of power-law profile // J. Vibr. Acoust. 2011. V. 133. № 6. P. 061003.
- Ji H., Luo J., Qiu J., Cheng L. Investigations on flexural wave propagation and attenuation in a modified one-dimensional acoustic black hole using a laser excitation technique // Mechanical Systems and Signal Processing. V. 104. 2018. P. 19−35.
- O’Boy D.J., Krylov V.V. and Kralovic V. Damping of flexural vibrations in rectangular plates using the acoustic black hole effect // J. Sound Vib. 2010. V. 329. P. 4672–4688.
- Агафонов А.А., Коробов А.И., Изосимова М.Ю., Кокшайский А.И., Одина Н.И. Особенности распространения волн Лэмба в клине из АБС пластика с параболическим профилем // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 5. С. 467–474.
- Миронов М.А. Точные решения уравнения поперечных колебаний стержня со специальным законом изменения поперечного сечения // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 5. С. 3–8.
- Миронов М.А. Точные решения уравнения поперечных колебаний стержня со специальным законом изменения поперечного сечения вдоль его оси // IX Всесоюзная акустическая конференция. 1991. Секция Л. С. 23–26.
- Миронов М.А. Разрезной стержень как вибрационная черная дыра // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 6. C. 736–739.
Дополнительные файлы
