Особенности формирования волновых полей в заполненных жидкостью цилиндрах из жестких и мягких материалов

Abstract

Исследованы свойства нормальных волн в заполненных идеальной сжимаемой жидкостью упругих цилиндрах из жестких и мягких материалов. Для описания волнового поля в цилиндре использована полная система динамических уравнений теории упругости, что позволило изучить эффекты упруго-жидкостного взаимодействия в широком диапазоне частот и длин волн. Представлены данные о дисперсионных, кинематических и энергетических характеристиках нормальных волн. Предложена методика систематизации дисперсионных свойств нормальных волн на основе выделения парциальных подсистем. Установлены существенные различия в проявлении эффектов взаимодействия волн в цилиндре и жидкости для случаев жестких и мягких материалов.

Досліджено властивості нормальних хвиль у заповнених ідеальною стисливою рідиною пружних циліндрах із жорстких та м'яких матеріалів. Для опису хвильового поля в циліндрі використано повну систему рівнянь динамічної теорії пружності, що дозволило провести аналіз пружно-рідинної взаємодії у широкому діапазоні частот і довжин хвиль. Наведено дані про дисперсійні, кінематичні й енергетичні характеристики нормальних хвиль. Запропоновано методику систематизації дисперсійних властивостей нормальних хвиль на основі виділення парціальних підсистем. Встановлено існування суттєвих відмінностей у проявах ефектів взаємодії хвиль у циліндрі й рідині для випадків жорстких і м'яких матеріалів.

The paper deals with studying of properties of the normal waves in the liquid-filled cylinders made of stiff and compliant materials. A complete system of equations of the dynamic theory of elasticity is used to describe the wave field in the cylinder. This approach allows the analysis of the elastic-liquid interaction in wide range of frequencies and wavelengths. Data on the dispersion, kinematic and energy characteristics of the normal waves are presented. For systematization of the dispersion characteristics of the normal waves, a methodology based on the distinguishing of partial subsystems is proposed. The essential differences in manifestation of wave interaction in the cylinder and liquid are found for the cases of the stiff and compliant materials.