В.Т.Гринченко, Г.Л.Комиссарова Поверхностные волны в системе упругий слой на жидком полупространстве

Акустический вестник, Том 8 № 4, (2005) с.38-45

Исследованы свойства низших нормальных волн в упругом слое на жидком полупространстве. Асимптотический анализ дисперсионного уравнения при больших волновых числах показал, что в этой волноводной структуре существуют две разные поверхностные волны. Первая нормальная волна с увеличением волнового числа формирует волну Стоунли на поверхности контакта упругого слоя и жидкого полупространства. Вторая нормальная волна в пределе формирует волну Рэлея на свободной поверхности слоя. С увеличением волнового числа обе фазовые скорости стремятся к скоростям соответствующих волн для полупространств. Эффекты упруго-жидкостного взаимодействия существенно зависят от механических свойств жидкости и упругого материала. Уменьшение жесткости материала упругого слоя сильно влияет на предельное значение фазовой скорости бегущих волн, не подверженных радиационному демпфированию. В случае податливого материала упругого слоя предельным значением фазовой скорости бегущих волн будет скорость волны сдвига. Для жесткого материала слоя таким предельным значением будет скорость звука в жидкости. Показано, что для податливого слоя в рассматриваемой волноводной системе существуют бегущие волны высоких порядков, фазовая скорость которых с увеличением волнового числа стремится к скорости волны сдвига материала слоя. На конкретных примерах для двух типов материалов упругого слоя (жесткого и податливого) и воды, выбранной в качестве жидкости, показано влияние дисперсии на кинематические характеристики нормальных волн и их фазовые скорости.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: упругий слой, жидкое полупространство, нормальные волны, волна Стоунли, волна Рэлея

ЯЗЫК ТЕКСТА: русский