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不可压缩弹性杆中非线性色散波的渐近近似模型方程。 (英语) Zbl 1205.74081号

总结:在文献中,许多作者研究了弹性杆中的非线性波。通常使用纳维埃-伯努利假设(假设平面横截面保持平面且垂直于杆轴)。直觉上,当人们主要对纵波感兴趣时,人们会认为这是一个很好的近似值。然而,没有严格的理论依据。此外,这种假设的一个缺陷是,与精确的三维理论相比,侧面上的边界条件永远无法满足。最近,已经发表了三篇论文来克服这个缺陷,但它们包含一些代数错误(这意味着那里采用的方法不能用来克服这个缺陷)。因此,这个问题仍然悬而未决。在本文中,我们给出了这一问题的最新研究结果,并成功地建立了与侧向边界条件一致的渐近有效的一维杆方程。此外,在长波极限下,它们的色散关系可以与精确的三维场方程的色散关系匹配到任何渐近阶次。对于远场中的孤立波,我们导出了超前的KdV方程。将其单波解与通过Navier-Bernoulli假设得到的KdV方程的单波解进行比较,我们发现两者的差异非常小。这为平面横截面保持平面且垂直于杆轴的假设的有效性提供了一些证据。

MSC公司:

74J30型 固体力学中的非线性波
74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
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全文: 内政部

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