Non-linear waves in coaxial cylinder shells containing viscous liquid inside with consideration for energy dispersion

Автор: Blinkova Anastasia Yurievna, Blinkov Yuri Anatolievich, Mogilevich Lev Ilych

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm

Статья в выпуске: 3 т.6, 2013 года.

Бесплатный доступ

The equations which describe the strain waves by means of asymptotic methods of solving the hydro-elastic problem that includes the dynamic equations of two coaxial geometrically and physically nonlinear elastic shells are obtained. Energy dissipation and equations for an incompressible viscous fluid between cylindrical shells with appropriate boundary conditions are taken into account. Two cases are considered: one with structural damping in the material of shells, and the other with the viscoelastic material of the shell. Both cases lead to the same equations, which generalize the well-known modified Korteweg-de Vries–Burgers equations by introducing the term describing the liquid impact between the shells. The radius of the medial surface of the shell is significantly smaller than the wavelength of deformation, and therefore the asymptotic transition to the classical equation of hydrodynamic lubrication theory is made in the equations of viscous incompressible fluid. The presence of fluid between the co-axial shells gives rise to deformation waves not only in the outer shell but also in the inner one, where the initial deformation moment is equal to zero. Hence, the deformation wave of stable amplitude and velocity takes place. This fact is in accordance with the solitary wave solution, which cannot be described analytically. The construction under consideration can be characterized as a three layered packet, with liquid as a filler.

Еще

Non-linear waves, coaxial cylinder shells, energy dispersion, incompressible liquid

Короткий адрес: https://sciup.org/14320685

IDR: 14320685

Список литературы Non-linear waves in coaxial cylinder shells containing viscous liquid inside with consideration for energy dispersion

  • Землянухин А.И., Могилевич Л.И. Нелинейные волны деформаций в цилиндрических оболочках//Изв. Вузов. ПНД. -1995. -Т. 3, № 1. -С. 52-58.
  • Ерофеев В.И., Клюева Н.В. Солитоны и нелинейные периодические волны деформации в стержнях, пластинах и оболочках (обзор)//Акустический журнал. -2002. -Т. 48, № 6. -С. 725-740.
  • Землянухин А.И., Могилевич Л.И. Нелинейные волны в неоднородных цилиндрических оболочках: новое эволюционное уравнение//Акустический журнал. -2001. -Т. 47, № 3. -С. 359-363.
  • Аршинов Г.А., Землянухин А.И., Могилевич Л.И. Двумерные уединенные волны в нелинейной вязкоупругой деформируемой среде//Акустический журнал. -2000. -Т. 46, № 1. -С. 116-117.
  • Бочкарёв С.А. Собственные колебания вращающейся круговой цилиндрической оболочки с жидкостью//Вычисл. мех. сплош. сред. -2010. -Т. 3, № 2. -С. 24-33.
  • Лекомцев С.В. Конечно-элементные алгоритмы расчёта собственных колебаний трёхмерных оболочек//Вычисл. мех. сплош. сред. -2012. -Т. 5, № 2. -С. 233-243.
  • Бочкарёв С.А., Матвеенко В.П. Устойчивость коаксиальных цилиндрических оболочек, содержащих вращающийся поток жидкости//Вычисл. мех. сплош. сред. -2013. -Т. 6, № 1. -С. 94-102.
  • Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. -М.: Дрофа, 2003. -840 с.
  • Каудерер Г. Нелинейная механика. -М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. -778 с.
  • Вольмир А.С. Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи гидроупругости. -М.: Наука, 1979. -320 с.
  • Чивилихин С.А., Попов И.Ю., Гусаров В.В. Динамика скручивания нанотрубок в вязкой жидкости//ДАН. -2007. -Т. 412, № 2. -С. 201-203.
  • Попов Ю.И., Розыгина О.А., Чивилихин С.А., Гусаров В.В. Солитоны в стенке нанотрубки и стоксово течение в ней.//ПЖТФ. -2010. -Т. 36, № 18. -С. 42-54.
  • Ерофеев В.И., Землянухин А.И., Катсон В.М., Шешенин С.Ф. Формирование солитонов деформации в континууме Коссера со стеснённым вращением//Вычисл. мех. сплош. сред. -2009. -Т. 2, № 4. -C. 67-75.
  • Багдоев А.Г., Ерофеев В.И., Шекоян А.В. Линейные и нелинейные волны в диспергирующих сплошных средах. -М.: Физматлит, 2009. -318 с.
  • Москвитин В.В. Сопротивление вязко-упругих материалов. -М.: Наука, 1972. -328 с.
  • 16. Блинков Ю.А., Мозжилкин В.В. Генерация разностных схем для уравнения Бюргерса построением базисов Грёбнера // Программирование. 2006. – Т. 32, № 2. – С. 71-74. (Blinkov Yu.A., Mozzhilkin V.V. Generation of difference schemes for the burgers equation by constructing Gröbner bases // Program. Comput. Soft+. – 2006. – V. 32, N. 2. – P. 114-117.)
  • Gerdt V.P., Blinkov Yu.A., Mozzhilkin V.V. [Электронный ресурс] Gröbner bases and generation of difference schemes for partial differential equations//SIGMA. -2006. -V. 2. -26 p.
  • Gerdt V.P., Blinkov Yu.A. Involution and difference schemes for the Navier-Stokes equations//Computer Algebra in Scientific Computing. Lecture Notes in Computer Science. -2009. -V. 5743. -P. 94-105.
Еще
Статья научная