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基于ZWT方程的线黏弹性球面波分析
  • ISSN号:1001-1455
  • 期刊名称:爆炸与冲击
  • 时间:2013.9.15
  • 页码:463-470
  • 分类:O382[理学—流体力学;理学—力学] O347.1[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北核技术研究所,陕西西安710024, [2]宁波大学力学和材料科学研究中心,浙江宁波315211, [3]浙江水利水电高等专科学校市政工程系,浙江杭州310018
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(11172244)
  • 相关项目:球面发散应力波作用下花岗岩本构关系
中文摘要:

针对时间尺度为1~100μs的爆炸冲击加载,忽略低频Maxwell体的松弛效应,同时为简化分析,忽略非线性弹簧效应项,推导了三维应力状态下的线黏弹性ZWT本构关系。基于球面波的基本动力学方程,结合ZWT线黏弹性本构关系,得到了以位移“表征的三阶波动方程。利用该方程分析固体介质中线黏弹性球面波传播过程中的吸收和弥散现象,得知:高频球面波的衰减因子趋于常数,相速趋于高频下的纵波速度;低频球面波的衰减因子和圆频率“的平方成正比,其相速趋于低频下的纵波速度;低频球面波的纵波波速低于高频球面波的纵波波速,两者的比值和介质的泊松比、弹性模量及Maxwell体弹性模量相关。

英文摘要:

For the explosion and shock loading in the 1--100 t~s time scale, the linear visco-elastic ZWT constitutive equation under a three-dimensional stress state was derived by ignoring the relaxa- tion effect of the low-frequency Maxwell element and the nonlinear spring element. Based on the basic kinetic equation of the spherical wave and the linear visco-elastic ZWT constitutive equation, the third- order wave equation depicted by the displacement u was obtained. The absorption and dispersion phe- nomena of the spherical wave propagation in the visco-elastic solid were analyzed. Conclusions are as follows: the attenuation factor of the high-frequency spherical wave is inclined to constant, and its phase velocity to that of high-frequency longitudinal wave; the attenuation factor of the low-frequency spherical wave is in direct proportion to the square 0)2 of the circular frequency, and its phase velocity is inclined to that of the low-frequency longitudinal wave; the phase velocity of the low-frequency spherical wave is less than that of the high-frequency spherical wave, and the ratio between them is related to the Poisson ratio as well as the elastic modules of the ZWT and Maxwell elements.

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期刊信息
  • 《爆炸与冲击》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会 四川省力学学会 中物院流体物理研究所
  • 主编:刘仓理
  • 地址:四川省绵阳市919信箱110分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:bzycj@caep.ac.cn
  • 电话:0816-2486197
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1455
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1148/O3
  • 邮发代号:62-131
  • 获奖情况:
  • 力学类、武器工业类核心期刊,《EI》、《CA》收录的科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9112