Численное моделирование пространственных волновых движений в моментных средах : научное издание

Описание

Перевод названия: Numerical modeling of three-dimensional wave motions in couple-stress media

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2009

Ключевые слова: моментная среда, Cosserat medium, dynamics, elasticity, Parallel computational algorithm, resonance frequency, динамика, упругость, параллельный вычислительный алгоритм, резонансная частота

Аннотация: Разработан вычислительный алгоритм для решения пространственных динамических задач моментной теории упругости Коссера на многопроцессорных вычислительных системах. Проведены расчеты трехмерной задачи Лэмба о действии сосредоточенной нагрузки на поверхности однородного упругого полупространства и задачи о действии сосредоточенной имПоказать полностьюпульсной нагрузки, периодической по времени. Сформулированы условия симметрии, позволяющие многократно уменьшить объем вычислений. Численно обнаружены четыре типа волн - продольные, поперечные, крутильные и вращательные волны, - характерных для моментной упругой среды, а также колебания вращательного движения частиц на фронтах волн. Результаты анализа колебательных процессов показали, что моментная среда обладает собственной частотой акустического резонанса, который проявляется при определенных условиях возмущения и зависит только от инерционных свойств частиц микроструктуры и от параметров упругости материала. A computational algorithm for the solution of three-dimensional dynamic problems of the Cosserat elasticity theory using multiprocessor computer systems is worked out. Computations of 3D Lamb's problem of the action of a concentrated load on the surface of a homogeneous elastic half-space and the problem of the action of a concentrated impulsive periodic load are performed. The symmetry boundary conditions permitting us to reduce computations many times are formulated. The shock waves of four types, longitudinal, transverse, torsional and rotational waves, characteristic of couple-stress elastic medium, are recognized numerically. The oscillations of the rotational motion of particles on the wave fronts are also found. The results of the analysis of oscillation processes show that the Cosserat medium possesses the eigenfrequency of acoustic resonance, which appears under certain conditions of perturbation and depends only on the inertial properties of the microstructure particles and the elasticity parameters of the material.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред

Выпуск журнала: Т. 2, 4

Номера страниц: 111-121

ISSN журнала: 19996691

Место издания: Пермь

Издатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук

Авторы

Вхождение в базы данных