应力波理论简述.ppt

应力波基力波基础一维应力波：Lagrange波阵面：站在Lagrange波阵面上，f成为复合函数：(1)(2)(3)1 一维应力波连续条件1.应力波基力波基础1 一维应力波连续条件量f之随波时间导数将为：其中：D称为Lagrange波速X(t)称为Lagrange波阵面迹线(4)(5)2.应力波基力波基础1 一维应力波连续条件计变量f跨越冲击波阵面时的突跃量(jump)为(6)3.将(4)应用于冲击波的紧前方和紧后方，并相减：(7)由于：故，由(7)得出：(8)(9)(9)-Maxwell relation 应力波基力波基础1 一维应力波连续条件4.取 ，质点纵向位移则由于永远有位移连续，故：(10)且：则由(9)可得出：(11)(11)即即为位移位移连续条件条件应力波基力波基础1 一维应力波连续条件5.2 一维冲击波阵面的动量守恒 应力波基力波基础开口体系X1(t),X2(t)的动量守恒可以表示为：(12)6.为CJ阵面 令即：(12)左等于0：(13)冲冲击波波阵面上面上动量守恒条件量守恒条件(13)应力波基力波基础2 一维冲击波阵面的动量守恒7.应力波基力波基础2 一维冲击波阵面的动量守恒对左行波，仍以D记冲击波Lagrange波速的绝对值，则有：故有：所以：(11)(13)(14a)8.对于无穷小增量波，(11)(13)(14)变为：应力波基力波基础2 一维冲击波阵面的动量守恒(11)(13)(14b)(14a)(14b)的成立不涉及材料的本构特性，适用于任何类的材料。9.对于非于非线性材料，性材料，D，C不不是常数。是常数。对于于线性材料，性材料，D，C是常是常数。数。(15)应力波基力波基础2 一维冲击波阵面的动量守恒10.应力波基力波基础3 弹塑性波塑性波如果材料是双如果材料是双线性性弹塑性材料塑性材料弹性模量 塑性模量 11.对撞击应力小于弹性屈服限Y的撞击，则D，C都为常数，都等于：弹性波速 对处于塑性状态的杆，再进行塑性加载，则D，C都为：塑性波速：由于：E E1，显然：应力波基力波基础3 弹塑性波12.应力波基力波基础3 弹塑性波当将之由自然静止状态突然加至 的应力撞击：双波结构：弹性前驱波。13.应力波基力波基础3 弹塑性波对于一维应变：如：板与板的面撞如：板与板的面撞击静水压力：K：体：体积模量模量应力偏量：由(14b)得出一维应变：弹性波速：体应变：偏应变：14.4 应力波分析初步力波分析初步 应力波基力波基础两同几何尺寸同材料杆弹性对撞：0区状态 0区状态 Physics plain 15.应力波基力波基础4 应力波分析初步State plain16.应力波基力波基础4 应力波分析初步考虑公式(13)：波01：波01：由界面连续条件 并且0区中0区中17.(18)a(18)b即得到:应力波基力波基础4 应力波分析初步18.5 弹性波在两种介性波在两种介质界面上的透反射界面上的透反射 应力波基力波基础应力波从低阻抗介力波从低阻抗介质向高阻向高阻抗介抗介质传播播19.应力波基力波基础5 弹性波在两种介质界面上的透反射应力波从高阻抗介力波从高阻抗介质向低阻向低阻抗介抗介质传播播20.跨越入射波跨越入射波阵面面动量守恒量守恒入射波：透射波：反射波：(19)跨越透射波跨越透射波阵面面动量守恒量守恒(20)跨越反射波跨越反射波阵面面动量守恒量守恒(21)(20)-(21)，并考，并考虑(19):(22)应力波基力波基础5 弹性波在两种介质界面上的透反射21.应力波基力波基础5 弹性波在两种介质界面上的透反射由由(22)得到得到应力投射系数：力投射系数：由由(22)则得到得到质速投射系数：速投射系数：(23)(24)其中：其中：22.应力波基力波基础5 弹性波在两种介质界面上的透反射由由(22)得到得到应力反射系数：力反射系数：(25)由由(22)得到得到质速反射系数：速反射系数：(26)其中：其中：23.应力波基力波基础5 弹性波在两种介质界面上的透反射刚壁反射壁反射-当第二种介当第二种介质为刚壁壁时此此时：即：即：（从透射波性（从透射波性质看）看）此此时：即：即：（从反射波性（从反射波性质看）看）（刚壁壁应力加倍定律）力加倍定律）（刚壁壁边界条件）界条件）（对质速而言，反射波是入射波的倒像）速而言，反射波是入射波的倒像）（对应力而言，反射波是入射波的正像）力而言，反射波是入射波的正像）24.应力波基力波基础5 弹性波在两种介质界面上的透反射自由面反射自由面反射-当第二种介当第二种介质为自由面自由面时此此时：即：即：（从透射波性（从透射波性质看）看）此此时：即：即：（从反射波性（从反射波性质看）看）（自由面（自由面质速加倍定律）速加倍定律）（自由面（自由面边界条件）界条件）（对质速而言，反射波是入射波的正像）速而言，反射波是入射波的正像）（对应力而言，反射波是入射波的倒像）力而言，反射波是入射波的倒像）25.