超弹性圆柱体中扭转波与纵向导波的非线性相互作用
经典物理
2012-09-20 v2
摘要
基于超弹性材料推导了广义曲线坐标系下波动方程的非线性强迫项。将第一 Piola-Kirchhoff 应力的非线性部分表达式专门针对圆柱体中的轴对称扭转和纵向基波场进行了特化。通过处理非线性强迫项的矩阵特征及二次模态波结构，分析了由导波模态自相互作用和相互相互作用引起的高次谐波产生。证明了特定类型的导波模态相互作用可使扭转模态和纵向模态的二次场均具有累积性。 formulate 了一种选择优选基波激励以产生强累积高次谐波的方法，并详细描述了二次谐波产生的过程。构建了超弹性有限元模型来模拟 T(0,3) 和 L(0,4) 模态产生的二次谐波。在两种情况下均观察到模态振幅比 A2/A1^2 随传播距离线性增加，这表明 L(0,5) 模态作为累积二次谐波被有效激发。
引用
@article{arxiv.1209.3521,
title = {Nonlinear interaction of torsional and longitudinal guided waves in hyperelastic cylinders},
author = {Yang Liu and Ehsan Khajeh and Cliff J. Lissenden and Joseph L. Rose},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.3521},
year = {2012}
}
备注
36 pages, 6 figures, to appear in Journal of the Acoustical Society of America