ՀՀ ԳԱԱ Տեղեկագիր: Մեխանիկա =Proceedings of National Academy of Sciences of Armenia: Mechanics

THE FORMATION AND PROPAGATION OF ELASTIC (SH) SHEAR WAVES IN A CELLULAR COMPOSITE WAVEGUIDE

Avetisyan , Ara S. and Khachatryan, Vazgen M. (2018) THE FORMATION AND PROPAGATION OF ELASTIC (SH) SHEAR WAVES IN A CELLULAR COMPOSITE WAVEGUIDE. Mechanics. Proceedings of National Academy of Sciences of Armenia, 71 (3). pp. 55-73. ISSN 1829-3999

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
608Kb

Abstract

The cellular composite waveguide is modeled as a layered waveguide of periodically longitudinally inhomogeneous elastic layers. The dispersion equations of frequencies filtering in periodically inhomogeneous layers, as well as the dispersion equations of wave formation in the composite stratums are obtained and analyzed. It is shown, that through the proper selections of pairs of materials in the layers of periodic structure, as well as of the relative thicknesses of these stratums, different schemes of wave shaping on thickness of the composite waveguide can be obtained. Long wavelength (low frequency) and shortwave (high frequency) approximations of the dispersion equations are numerically examined. A phononic structures of composing layers of the waveguide leads to different zones of the bandwidth of frequencies forming a filter in the separate layers. The localized ultra-short slow elastic shear waves by the borders of the adjacent composite layers don't propagate. The localization of energy of adjacent elastic shear wave (Love type waves) at the borders of neighboring cells is characterized by the modules of physical constants of materials as well as by the ratio of length of the waves to the thicknesses of the composite layers.

Item Type:Article
Additional Information:Аветисян А.С., Хачатрян В.М. Образование и распространение упругих (SH) сдвиговых волн в сетчатом композитном волноводе Ключевые слова: композитный волновод, сдвиговая волна, локализация волновой энергии, периодическая структура, неоднородный слой, запретные частоты, фазовая скорость, сетчатый композит. Обсуждаются возможные варианты образования и распространения упругой сдвиговой волны в сетчатом композитном волноводе с каноническими прямоугольными ячейками. Сетчатый композитный волновод моделируется как слоистый волновод из периодически продольно неоднородных упругих слоёв. Получены и исследованы дисперсионные уравнения фильтрации частот вдоль волновода, а также дисперсионные уравнения формообразования в периодических прослойках, по толщине волновода. Показывается, что надлежащим выбором пар материалов в слоях периодической структуры, а также относительных толщин этих слоёв, можно достичь разных схем волнообразования по толщине композитного волновода. Численно исследованы длинноволновое (низкочастотное) и коротковолновое (высокочастотное) приближения дисперсионных уравнений. Фононная структура составляющих слоёв волновода приводит к разным зонам пропускания частот, образуя фильтр по отдельным слоям. Локализованные ультракороткие медленные упругие сдвиговые волны по границам сопредельных композитных слоёв не распространяются. Локализация энергии упругой сдвиговой смежной волны (волна типа Лява) у границ сопредельных ячеек характеризуется модулями физических постоянных материалов и отношением длины образованной волны с толщинами составных слоёв. Ավետիսյան Ա.Ս., Խաչատրյան Վ.Մ. Առաձգական սահքի ալիքների (SH) ձևավորումը և տարածումը ցանցատիպ բաղադրյալ ալիքատարում Հիմնաբառեր՝ բաղադրյալ ալիքատար, սահքի ալիք, ալիքային էներգիայի տեղայնացում, պարբերական կառուցվածք, անհամասեռ շերտ, արգելված հաճախականություններ, փուլային արագություն, ցանցատիպ կոմպոզիտ: Դիտարկվում է կանոնիկ ուղղանկյուն բջիջներով ցանցատիպ բաղադրյալ ալիքատարում առաձգական սահքի ալիքների ձևավորուման և տարածման հնարավորությունը: Ցանցատիպ բաղադրյալ ալիքատարը մոդելավորվում է որպես պարբերական երկայնական անհամասեռ առաձգական շերտերից կազմված ալիքատար: Ստացված և հետազոտված են ալիքատարի երկայնքով հաճախականային զտման դիսպերսիայի հավասարումները, ինչպես նաև, ըստ ալիքատարի հաստության պարբերական ենթաշերտերում ալիքային ձևերի կազմավորումը: Ցույց է տրվում, որ պարբերական անհամասեռ ենթաշերտերում կանոնիկ բջիջների նյութերի և չափերի համապատասխան ընտրությամբ կարելի է ստանալ ալիքային ձևերի և դրանց տարածման տարբեր սխեմաներ: Կատարված է երկարալիքային (ցածրհաճախականային) և կարճալիքային (բարձրհաճախականային) սահմանային դեպքերի թվային հետազոտություն: Ալիքատարի բաղկացուցիչ շերտերի ֆոնոնային կառուցվածքը բերում է թույլատրելի և արգելվող հաճախությունների տարբեր տիրույթների՝ ձևավորելով զտիչներ առանձին շերտերում: Սահմանակցող շերտերի միացման մակերևույթների մոտ տեղայնացված ուլտրակարճ դանդաղ առաձգական սահքի ալիքներ չեն տարածվում: Լյավի տիպի առաձգական սահքի ալիքի էներգիայի տեղայնացումը շերտերի սահմանակցման եզրում բնութագրվում է կանոնիկ ուղղանկյունների նյութերի կոշտությունների և ուղղանկյունների երկարությունների հարաբերություններով:
Uncontrolled Keywords:composite waveguide, shear wave, wave energy localization, periodic structure, periodic nonhomogeneous layer, forbidden frequencies, phase velocity, cellular composite. композитный волновод, сдвиговая волна, локализация волновой энергии, периодическая структура, неоднородный слой, запретные частоты, фазовая скорость, сетчатый композит. բաղադրյալ ալիքատար, սահքի ալիք, ալիքային էներգիայի տեղայնացում, պարբերական կառուցվածք, անհամասեռ շերտ, արգելված հաճախականություններ, փուլային արագություն, ցանցատիպ կոմպոզիտ:
Subjects:74 Mechanics of deformable solids > 74J Waves
ID Code:2225
Deposited By:Dr. Gnun Gevorgyan
Deposited On:20 Sep 2018 12:21
Last Modified:20 Sep 2018 12:21

Repository Staff Only: item control page