非光滑锥形杆中的纵波传播

摘要

对非光滑锥形杆中的纵波传播问题进行了研究.建立了由高度均方根和相关长度控制且粗糙高度满足高斯分布的随机粗糙面的数字模型.利用步近法将锥形杆进行离散,并求解了非光滑锥形杆中的纵波波场,将非光滑锥形杆进行离散,并利用步近法求解了粗糙锥形杆中的纵波波场,计算结果与有限元分析结果吻合.与光滑杆中的纵波进行对比,系统地研究了粗糙杆中纵波波幅随粗糙高度均方根和相关长度的变化情况.结果表明:高度均方根与波幅衰减量呈指数正相关;而相关长度与波幅衰减量呈指数负相关.基于数值模拟结果,给出了波幅衰减与高度均方根和相关长度的预测公式.本研究为工程中的粗糙锥形杆中的波传播问题提供了方法指导.