Типы скоростей в слоистых средах

⚡⚡⚡ ПОДРОБНЕЕ ЖМИТЕ ЗДЕСЬ 👈🏻👈🏻👈🏻

В слоистых телах, содержащих одновременно несколько слоев, скорость распространения упругих волн зависит от характера взаимодействия слоев.
При наличии взаимодействия двух или более слоев скорость упругого распространения волн не изменяется.
Взаимодействие слоев может быть как жестким (с образованием неразрывных связей), так и вязким.
Рассмотрим два типа взаимодействия слоев:
а) на границе между ними возникают упругие волны, распространяющиеся в обоих направлениях;
Типы скоростей в слоистой среде
Слой - это однородная по толщине среда, разделяющая два слоя или две среды с разными физическими свойствами.
Скорость распространения в слое - скорость изменения во времени вектора скорости.
В зависимости от типа среды и типа воздействия различают следующие типы скоростей:
- скорость распространения продольных волн;
- средняя скорость звука;
- скорость поперечных волн.
Продольные волны в слоистом теле
Среда с распределенными параметрами
В данной статье мы рассмотрим типы скоростей в различных средах, в том числе и в слоисто-неоднородных средах с распределенным параметром.
Рассмотрим, как изменяются скорости в слоях.
Начнем со слоистых сред с однослойным параметром (рис. 1).
Рис. 1 – Структурная схема слоистой среды: 1 – слой с постоянным параметром; 2 – слой со случайным параметром
Рассмотрим среду, состоящую из двух однородных слоев.
Плотность каждого слоя постоянна.
Рассмотрим слоистую среду, содержащую две поверхности раздела.
Пусть слой — жидкость, а вторая поверхность —. газ.
В этом случае скорость жидкости v равна скорости газа v', т. е. v = v'.
Если слой не пропускает лучи, то скорость v может быть определена также как скорость потока вектора Уравнения движения в этом случае записываются в виде
'где v —, v' —; скорости движения соответственно жидкости и газа.
При переходе в другой слой скорость должна меняться.
В слоистых срезах с помощью метода, основанного на уравнении Эйлера, описывается движение вязкой жидкости.
В случае, когда среда неоднородная, уравнение Эйлера имеет вид:
. (2.1)
В безразмерных переменных , , уравнение Эйлера принимает вид
. (2.2)
В уравнениях (2.1) и (2.2) переменные , , и называются соответственно: скоростью смещения, скоростью деформации, градиентом скорости деформации и градиентом давления.
В слоистых телах с неизотропной, но анизотропной матрицей, например, в тонких пластинах, при обтекании их потоком газа или жидкости возникают различные типы скоростей.
Рассмотрим, как они будут изменяться при переходе от однородной среды к неоднородной.
При изменении направления движения скорость распространения звука в неоднородной среде изменяется.
Типы скоростей в слоистой среде
В слоистых пластинах и слоях (рис. 4.1), имеющих, как правило, цилиндрическую или коническую форму, различают три типа скоростей:
1) радиальную;
2) осевую;
3) тангенциальную.
Радиальная скорость vr соответствует направлению движения жидкости к периферии или от центра пластины.
Осевая скорость vо соответствует направлению к центру пластины или к ее поверхности.
Тангенциальная скорость vТ соответствует направлению касательной к пластине в точке с координатой х.

Среда, как правило, состоит из двух слоев.
В первом слое - слой с малой скоростью распространения волн, во втором слое - с большой скоростью распространения.
Скорость распространения волн в первом слое называется "скважностью" среды.
Она зависит от свойств среды и определяется ее толщиной.
Для однородных сред скважность равна нулю.
Если скорость распространения волны в первом слое больше скорости распространения волны во втором, то говорят о дисперсии.
и их применение
Скорость распространения волн в слоистой среде с однородной (монослойной) границей определяется выражением:
, где - плотность среды, - линейная плотность.
Уравнение (5) применяется для определения скорости распространения волны в однородном слое.
Если слой имеет неоднородную структуру, то скорость распространения волны определяется выражением
, (6)
где - коэффициент, характеризующий неоднородность структуры.
В настоящее время в литературе имеется несколько определений типов скоростей.
Наиболее общее из них, предложенное Л. В. Щербаковым [37], связывает типы скоростей с наличием или отсутствием поперечного градиента давления.
Согласно этому определению различают следующие типы скоростей:
1) скорость с полным поперечным градиентом давления (п-о тип скоростей);
2) скорость без полного поперечного градиента (п - н тип скоростей).
История Создания Microsoft Word Реферат
Методика Подготовки Реферата
Реферат Предпринимательской Деятельность