异种链系统的劈裂:准静态、亚音速与超音速状态
经典物理
2017-10-11 v2
摘要
我们考虑由两条不同链组成的条带的平行劈裂。作为波导,异种链结构与已被充分研究的同种链系统存在根本性差异。它具有三个长波速度:两个分别对应于分离的链,一个对应于链相连的完整条带。相应地,存在三个速度范围:两条链均处于亚音速的范围、跨音速范围和超音速范围。后一范围中的速度对于完整条带是超音速的,同时对于分离的较高速链是亚音速的。这一事实使得劈裂波能够在条带中以超音速传播。我们推导了稳态解析解,发现劈裂仅能在其中两个速度范围内稳定传播,即亚音速和超音速范围,而跨音速状态是被禁止的。在链刚度差异显著的情况下,最低的动态阈值对应于超音速状态。超音速模式的奇特之处在于,最初不存在的超音速能量传递通道随着移动的劈裂点而开启。基于离散模型及相关连续模型,我们发现了取决于结构参数和加载条件可以实现哪种状态。该分析使我们能够表示此类过程的特征,并展示不同公式(准静态、动态、离散或连续)的优缺点。我们获得并详细分析了稳态状态的解析解。我们求得了力-速度关系,并展示了静态与动态阈值之间的差异。确定了传播劈裂辐射的波的参数与能量。我们计算了过渡点前方的应变分布,并检验了稳态解是否可容许。
引用
@article{arxiv.1704.00046,
title = {How a dissimilar-chain system is splitting. Quasi-static, subsonic and supersonic regimes},
author = {Igor E. Berinskii and Leonid I. Slepyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.00046},
year = {2017}
}
备注
23 pages, 15 figures