第三章弹性波的相互作用ppt课件

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

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

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

4、v 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用20 1022()()LCC0102CC22L第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用21020 1()()LLCC2022()tLC0,0v第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用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 弹性波的相互作用弹性波的相互作用第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用4232()2()vvvv40,0vv2022()tLC0,0v20 1022()()LCC第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用2022()LtC21020 1()()LLCC000021CC00223200 1002300 132300232300 1002()1()()20() (0)0() ()11()()CvvvCCCvvCvvCC 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用00200 1432200200 14()()20()()0CCvvvvCC2022

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

7、20200202002200 010()20(0)12vvC vvC vC v 3213200vvv4204200vvv第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用0LtC0LtC03LtC02LtC02LtC02LtC02LtC03LtC第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用04LtC48m/sv 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用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 弹性波的相互作用弹性波的相互作用可求解出所对应各区的解如下：可求解出所对应各区的解如下：1区：区：v1， 2区：区： 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 弹性波的相互作用弹性波的相互作用000012CC1n 0F 1)001002CnC11nFn21TnRIRIFvF v TITITvnT v002C2,

9、1TFRIRIvv 例例: 知知 （或（或 ），当），当(0C0)2时，界面处的应力和时，界面处的应力和质点速度为多少？质点速度为多少？解解: 图中的图中的2区区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 弹性波的相互作用弹性波的相互作用IRT0020C0T 1F n RIRIvv 02TTIvv 11nFn21Tn2202RIRIIvvvv 例例: 知知 （或（或 ），当），当(

10、0C0)20时，界面处的应力时，界面处的应力和质点速度为多少？和质点速度为多少？解解:2区，区，11,v,IIv100 1 122100 121212()0() ()20CvCvvvv 000012CC第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用I2;,1AATTIBBcTvnTv Tnnc， 当应力波从材料A透射进入材料B时,则透射应力与入射应力之间、透射质点速度与入射质点速度之间,分别有如下关系： 爆炸强冲击波是破坏结构的重要手段之一。曾有人提出利用泡沫塑料等软材料来防护爆炸波对结构的破坏作用,然而实践结果却事与愿违。例如:为防止炮弹发射时产生的爆炸波致伤,曾让炮手穿上泡沫塑料背心,但实

11、际致伤程度反而更加严重;在实施切割爆炸时,为防止冲击波对临近的特种装置产生冲击破坏作用,曾尝试将泡沫材料覆盖在钢制特种装置上,结果钢制特种装置上测到的冲击波幅值反而意外地升高了。第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用,ppaassccc,aappaasscccc,21T apIapIaappTcc2,2(1)(1)T aspIaspIaassssppTcccc第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用2(1)1(1)(1)aspaappapaassssppTccTcccc()()0ssaassppccccaassccssppcc第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用第三章第

12、三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用12()IRTAA00 100 1002()()()IRTCCC第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用RIRIFvF v 12()TITITA AvnT v001002C AnC A11nFn21Tn波波.12nA AATnTTAIT12AA1n0F 211AnTn12AA1n 0F 1AT 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用例例. 如图示锥形杆，如图示锥形杆，A段为等截面半无限长，段为等截面半无限长，B-F段长度均为段长度均为l，A-F段直径比为段直径比为6:5:4:3:2:1，面积比为，

13、面积比为36:25:16:9:4:1，设单位，设单位强度的压缩脉冲由锥底强度的压缩脉冲由锥底A段向锥顶右行传播，段向锥顶右行传播，T = l / C0，求，求t7T 锥形杆各变截面处应力增量的分布，并画出锥形杆各变截面处应力增量的分布，并画出t=3T，5T，7T 时刻的时刻的 -X 图。图。 分析分析： 设设AI为入射波和反射波所对应杆的截面积，为入射波和反射波所对应杆的截面积，AT为透射波为透射波对应杆的截面积。对应杆的截面积。 （1当压缩波从当压缩波从A段向右传播时，每通过一个变截面处段向右传播时，每通过一个变截面处此时大截面此时大截面小截面，小截面，ATAI），透射波为增强的右传压），透

14、射波为增强的右传压缩波因为缩波因为 ），同时反射回左传的），同时反射回左传的拉伸波因为拉伸波因为 ）。）。 0TITIAAFAA21ITIITIAnTAA （2反射的左行拉伸波在变截面处小截面反射的左行拉伸波在变截面处小截面大截面，大截面，AIAT产生左行透射波，为减弱的左传拉伸波，同时反射产生左行透射波，为减弱的左传拉伸波，同时反射右传拉伸波因为右传拉伸波因为 ， ）。）。0TITIAAFAA21ITIAnTAA第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用1和和2叠加的效果为：叠加的效果为： a随着压缩脉冲向锥顶右传播，脉冲头部压缩区应随着压缩脉冲向锥顶右传播，脉冲头部压缩区应力幅值逐渐增

15、大；力幅值逐渐增大； b杆中拉伸区逐渐增长，幅值逐渐增大；杆中拉伸区逐渐增长，幅值逐渐增大； c当杆中靠近锥顶某处的拉应力达到材料的抗拉极限，当杆中靠近锥顶某处的拉应力达到材料的抗拉极限，锥顶部分将会产生断裂并飞离。锥顶部分将会产生断裂并飞离。 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用11TITInAAFnAA2ITIAnTAA1I 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用102536( 1)0.182536R 10236( 1)1.182536T 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用211625( 1.18)0.2591625R 21225( 1.18)1.441625

16、T 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用322 16( 1.44)1.84916T 32916( 1.44)0.403916R 第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用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 弹性波的相互作用弹性波的相互作用722250.2590.2122536T7236250.2590.0473625R第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用0002 /ClC02l第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用第三章第三章 弹性波的相互作用弹性波的相互作用/2/4/2mc00002mmfCvC 20(2)tC 也即为入射波