垂直入射弹性波在压电体单侧接触界面上的传播特性*
2017-06-07路桂华
爆炸与冲击 2017年3期
路桂华,赵 曼,岳 强
(1.山东农业大学水利土木工程学院,山东 泰安 271018;2.石家庄铁道大学土木工程学院,河北 石家庄 050043)
垂直入射弹性波在压电体单侧接触界面上的传播特性*
路桂华1,赵 曼2,岳 强1
(1.山东农业大学水利土木工程学院,山东 泰安 271018;2.石家庄铁道大学土木工程学院,河北 石家庄 050043)
弹性波与压电材料接触界面的相互作用问题是工程应用中常见而复杂的问题,入射波足够强会引起界面出现滑移和分离,但滑移和分离的边界未知,边界条件具有非线性特性。通过Fourier分析,将混合边值问题的求解转化为非线性代数方程,利用软件通过迭代修正的方法进行了求解;给出3种状态边界的求解,分析入射波强度、外加应力及电场对界面状态的影响,并对高频谐波的特性进行分析,通过实例对理论推导进行验证,结果显示:入射波强度、外加荷载和电场的大小及摩擦因数均会影响到界面,通过改变这些条件可以控制界面状态,另外检测高频谐波的信号也可以反映界面状态。
压电材料;摩擦接触;弹性波; 高频谐波;分离区;滑移区
界面广泛存在于自然介质及工程结构中,弹性波与界面相互作用一方面会引起界面的失稳或破坏,另一方面界面会改变波的传播方向使波发生反射和折射, 或者阻碍波的传播形成波的衰减和波形改变。关于波与界面相互作用问题的研究多集中于几种界面模型:完好黏结界面模型、弱连接界面及界面层模型和接触界面模型。……
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