第三章彈性波的相互作用ppt課件

1、第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用 00110Cvv 00220Cvv(1)(2)B1001002120000122100001211CvCvvCCvvCC 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用000012CC1212vvv002112Cvv 12vv 0v 002c v 001002120000122100001211CvCvvCCvvCC 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用0 02c2vv 0 0211cvv 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用001C0 022cv 0v 10v 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用111,v 100

2、10(0)C v2002C v 222,v 1110vCE2220vCE 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用1010(0)vC100 1C v1v2v13310031Cvv 23320032Cvv 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用333333vvv312312vvv第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用1v0v 1v310031()C vv 100 1C v3100311()2C vv0v 30v 0/tL C第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用3310,2v21vv 312312vvv1v0100 1C

3、 v0/tL C2100212()0C vv 22102vv312312vvv12vv3132 ,0vv第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用2022()tLC10v 2v202()tLC2v10v B2B1000012CC第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用110,0v323003130032300 210()20()12vvC vvC vvC v 22,0v44430043400()0vC vv 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用202()tLC0,0v2022()tLC0,0v55530053500()0vC v

4、v 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用20 1022()()LCC0102CC22L第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用21020 1()()LLCC2022()tLC0,0v第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用55253005350()0vvC vv000021CC00 223200 100 2300 132300 232300 100 2()1()()20() (0)0() ()11()()CvvvCCCvvCvvCC 43242200vvv00200 142400200 143002434()()00()()() ()0CCvvCCCvv 55530053

5、500()0vC vv 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用4232()2()vvvv40,0vv2022()tLC0,0v20 1022()()LCC第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用2022()LtC21020 1()()LLCC000021CC00223200 1002300 132300232300 1002()1()()20() (0)0() ()11()()CvvvCCCvvCvvCC 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用00200 1432200200 14()()20()()0CCvvvvCC2022

6、()LtC40,0vv0,0v第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用00245400 10025300 15345400254500 1002()1()()2() ()() ()11()()CvvvCCCvvvCvvCC 00200 1654400200 16()()20()()0CCvvvvCC21020 1()()LLCC2022()LtC第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用002C00,M dvC vA dt 0000exp()exp()tC AMvvtvMM0v00tMC At第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用

7、20200202002200 010()20(0)12vvC vvC vC v 3213200vvv4204200vvv第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用0LtC0LtC03LtC02LtC02LtC02LtC02LtC03LtC第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用04LtC48m/sv 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用IRTvvv IRT (1)(2)000000112IRTCCC(3)002()TTCv 00 1()IICv 002()TTvC 00 1()RRCv00 1()IIvC RIRIFvF v TITITvnT v001002CnC11nFn

8、21Tn第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用可求解出所對(duì)應(yīng)各區(qū)的解如下：可求解出所對(duì)應(yīng)各區(qū)的解如下：1區(qū)：區(qū)：v1， 2區(qū)：區(qū)： 100 1 1()Cv 00 1 12100 10022100 1212002200212100 10022()2()()1() ()0() (0)2()2()()1CvnvvCCnCvvCvCCCn 01100IIvv2121RRvvv2200TTvvRIRIFvF v TITITvnT v第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用000012CC1n 0F 1)001002CnC11nFn21TnRIRIFvF v TITITvnT v002C2,

9、1TFRIRIvv 例例: 知知 （或（或 ），當(dāng)），當(dāng)(0C0)2時(shí)，界面處的應(yīng)力和時(shí)，界面處的應(yīng)力和質(zhì)點(diǎn)速度為多少？質(zhì)點(diǎn)速度為多少？解解: 圖中的圖中的2區(qū)區(qū)11,v,IIv100 1 122100 1212100 1 12()0() ()22()0CvvCvvCvv 2220RIIRIvvv 2)000012CC1n 0F 001002CnC11nFn21TnRIRIFvF v TITITvnT v第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用IRT0020C0T 1F n RIRIvv 02TTIvv 11nFn21Tn2202RIRIIvvvv 例例: 知知 （或（或 ），當(dāng)），當(dāng)(

10、0C0)20時(shí)，界面處的應(yīng)力時(shí)，界面處的應(yīng)力和質(zhì)點(diǎn)速度為多少？和質(zhì)點(diǎn)速度為多少？解解:2區(qū)，區(qū)，11,v,IIv100 1 122100 121212()0() ()20CvCvvvv 000012CC第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用I2;,1AATTIBBcTvnTv Tnnc， 當(dāng)應(yīng)力波從材料A透射進(jìn)入材料B時(shí),則透射應(yīng)力與入射應(yīng)力之間、透射質(zhì)點(diǎn)速度與入射質(zhì)點(diǎn)速度之間,分別有如下關(guān)系： 爆炸強(qiáng)沖擊波是破壞結(jié)構(gòu)的重要手段之一。曾有人提出利用泡沫塑料等軟材料來(lái)防護(hù)爆炸波對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞作用,然而實(shí)踐結(jié)果卻事與愿違。例如:為防止炮彈發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的爆炸波致傷,曾讓炮手穿上泡沫塑料背心,但實(shí)

11、際致傷程度反而更加嚴(yán)重;在實(shí)施切割爆炸時(shí),為防止沖擊波對(duì)臨近的特種裝置產(chǎn)生沖擊破壞作用,曾嘗試將泡沫材料覆蓋在鋼制特種裝置上,結(jié)果鋼制特種裝置上測(cè)到的沖擊波幅值反而意外地升高了。第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用,ppaassccc,aappaasscccc,21T apIapIaappTcc2,2(1)(1)T aspIaspIaassssppTcccc第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用2(1)1(1)(1)aspaappapaassssppTccTcccc()()0ssaassppccccaassccssppcc第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第

12、三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用12()IRTAA00 100 1002()()()IRTCCC第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用RIRIFvF v 12()TITITA AvnT v001002C AnC A11nFn21Tn波波.12nA AATnTTAIT12AA1n0F 211AnTn12AA1n 0F 1AT 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用例例. 如圖示錐形桿，如圖示錐形桿，A段為等截面半無(wú)限長(zhǎng)，段為等截面半無(wú)限長(zhǎng)，B-F段長(zhǎng)度均為段長(zhǎng)度均為l，A-F段直徑比為段直徑比為6:5:4:3:2:1，面積比為，

13、面積比為36:25:16:9:4:1，設(shè)單位，設(shè)單位強(qiáng)度的壓縮脈沖由錐底強(qiáng)度的壓縮脈沖由錐底A段向錐頂右行傳播，段向錐頂右行傳播，T = l / C0，求，求t7T 錐形桿各變截面處應(yīng)力增量的分布，并畫出錐形桿各變截面處應(yīng)力增量的分布，并畫出t=3T，5T，7T 時(shí)刻的時(shí)刻的 -X 圖。圖。 分析分析： 設(shè)設(shè)AI為入射波和反射波所對(duì)應(yīng)桿的截面積，為入射波和反射波所對(duì)應(yīng)桿的截面積，AT為透射波為透射波對(duì)應(yīng)桿的截面積。對(duì)應(yīng)桿的截面積。 （1當(dāng)壓縮波從當(dāng)壓縮波從A段向右傳播時(shí)，每通過(guò)一個(gè)變截面處段向右傳播時(shí)，每通過(guò)一個(gè)變截面處此時(shí)大截面此時(shí)大截面小截面，小截面，ATAI），透射波為增強(qiáng)的右傳壓），透

14、射波為增強(qiáng)的右傳壓縮波因?yàn)榭s波因?yàn)?），同時(shí)反射回左傳的），同時(shí)反射回左傳的拉伸波因?yàn)槔觳ㄒ驗(yàn)?）。）。 0TITIAAFAA21ITIITIAnTAA （2反射的左行拉伸波在變截面處小截面反射的左行拉伸波在變截面處小截面大截面，大截面，AIAT產(chǎn)生左行透射波，為減弱的左傳拉伸波，同時(shí)反射產(chǎn)生左行透射波，為減弱的左傳拉伸波，同時(shí)反射右傳拉伸波因?yàn)橛覀骼觳ㄒ驗(yàn)?， ）。）。0TITIAAFAA21ITIAnTAA第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用1和和2疊加的效果為：疊加的效果為： a隨著壓縮脈沖向錐頂右傳播，脈沖頭部壓縮區(qū)應(yīng)隨著壓縮脈沖向錐頂右傳播，脈沖頭部壓縮區(qū)應(yīng)力幅值逐漸增

15、大；力幅值逐漸增大； b桿中拉伸區(qū)逐漸增長(zhǎng)，幅值逐漸增大；桿中拉伸區(qū)逐漸增長(zhǎng)，幅值逐漸增大； c當(dāng)桿中靠近錐頂某處的拉應(yīng)力達(dá)到材料的抗拉極限，當(dāng)桿中靠近錐頂某處的拉應(yīng)力達(dá)到材料的抗拉極限，錐頂部分將會(huì)產(chǎn)生斷裂并飛離。錐頂部分將會(huì)產(chǎn)生斷裂并飛離。 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用11TITInAAFnAA2ITIAnTAA1I 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用102536( 1)0.182536R 10236( 1)1.182536T 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用211625( 1.18)0.2591625R 21225( 1.18)1.441625

16、T 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用322 16( 1.44)1.84916T 32916( 1.44)0.403916R 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用4349( 1.84)0.7149R 432 9( 1.84)2.5549T 5414( 2.55)1.5314R 5424( 2.55)4.0814T 6554.08R 第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用722250.2590.2122536T7236250.2590.0473625R第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用0002 /ClC02l第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用第三章第三章 彈性波的相互作用彈性波的相互作用/2/4/2mc00002mmfCvC 20(2)tC 也即為入射波