Теория связанных волн генераций

Важным примером механической системы, в которой движущаяся нагрузка может возбуждать упругие волны является упругое колесо - типовой элемент большинства машин. Если колесо неоднородно по угловой координате (имеются спицы, крепления, дисковые тормоза и т.п.), то одним из механизмов генерации волн будет переходное излучение. Исследование этого механизма представляет как теоретический, так и практический интерес. С точки зрения теории любопытно проанализировать особенности процесса излучения, связанные с замкнутостью упругой системы, а практическая важность проблемы обусловлена не только появлением нового типа колес для поездов (смотри выше), но и необходимостью создания адекватной современным посадочным скоростям теории неустойчивости ( шимми ) колес самолетов при посадке. [c.257]

Уже в первые десятилетия нашего века нелинейные проблемы обсуждались не только применительно к механике (задача трех тел, волны на воде и т. д.) и к акустике, но и в связи с исследованием свойств твердых тел (учет ангармоничности колебаний атомов в кристаллической решетке в теории теплопроводности). Нелинейные задачи ставились зарождающейся радиотехникой (детектирование и генерация колебании) они непрерывно появлялись в других разделах науки и техники. Однако нелинейные трудности в этих различных областях казались совершенно специфическими и не связанными друг с другом. И лишь в 20-30-е годы в значительной мере благодаря деятельности Леонида Исааковича Мандельштама — создателя советской школы нелинейных физиков — среди специалистов различных областей физики и техники начало вырабатываться нелинейное мышление , и они начали перенимать нелинейный опыт друг у друга. Общность нелинейных явлений различной природы и общность их моделей, образов и методов рассмотрения стали почти очевидными. Сформировался своеобразный нелинейный язык, оперирующий такими понятиями, как нелинейный резонанс, автоколебания, синхронизация, конкуренция, параметрическое взаимодействие и т. д. Этот язык сопутствовал формированию современной теории колебаний и волн. [c.13]

В настоящее время активно развиваются методы решения задач генерации поверхностных гравитационных волн поступательно движущимся телом, позволяющие учитывать нелинейность граничных условий на свободной поверхности и контуре. Полученные результаты в значительной мере отражены в обзорных работах [1-3]. Наибольшие успехи достигнуты при обтекании особенностей [4—7]. Рассмотрение цилиндрических форм при нелинейных граничных условиях было начато в [8]. Среди последних работ этой области отметим исследования [9, 10]. Применению так называемой двойной модели [11], связанной с введением зеркально отображенного контура, посвящены работы [12-14]. Обтекание тонкого профиля по схеме возмущений [15] рассматривалось в [16, 17]. Границы применимости теории возмущений подробно исследованы в [4]. Тонкий профиль в полной нелинейной постановке исследовался в [18]. Методы конечных и граничных элементов для решения задачи о движении подводного крыла применялись в [19, 20]. В [21, 22] предложен метод для вычисления полностью нелинейного течения около подводного крылового профиля, в котором решение опирается на панельный метод высокого порядка. [c.165]

На рис. 15-25 показаны теоретические значения сопротивления Dy,, связанного с генерацией волн, для удлиненных эллипсоидальных тел, движущихся под поверхностью раздела воздух — вода при различных -отношениях диаметра тела к длине djl и различных относительных погружениях 2о//. Эти значения получены из потенциальной теории при допущении, что жидкость певязкая [Л. 20]. Волновое сопротивление в этом случае равно по существу полному сопротивлению за вычетом сопротивления трения в отсутствие волн (т. е. при большом погружении) [Л. 21]. Волновое сопротивление максимально при числе Фруда (с длиной тела I в качестве характерного линейного размера) Рг = 0,5 и становится несущественным, если погружение Zoll превышает 0,5. Из этих результатов может быть получена разумная оценка связи между глубиной погружения и волновым сопротивлением. [c.424]

Теория развития волн в спутном течении жидкости и газа предложена Майлсом, который предполагает, что генерация волн на горизонтальной поверхности жидкости обусловлена межфазным взаимодействием и флуктуациями давления, связанными с турбулентными пульсациями газового потока. [c.243]

Развитие Н. а. стимулировалось применением интенсивных звуковых полей и связанных с ними нелинейных эффектов. Так, необходимость увеличения интенсивности акустич. волн, используемых в УЗ-технологии, потребовала изучения условий фокусировки мощного звука и усреднённых эффектов в звуковых полях совершенствование техн. средств, применяемых для зондирования океана и атмосферы, привело к разработке параметрич. приёмных и излучаю-ищх систем. Увеличение мопщости индустриальных шу.мов, в особенности уровня авиац. шумов, потребовало разработки теории генерации звука турбулентностью и изучения особенностей распространения шума большой интенсивности. [c.288]

В этой главе мы рассмотрим нелинейные оптические явления, возникающие при распространении мощного лазерного излучения в среде и связанные с нелинейностью отклика среды на внешнее воздействие. Это приводит, в частности, к появлению волны нелинейной поляризации, которая ответственна за генерацию оптического излучения на новых частотах (генерацию гармоник, суммарных и разностных частот, четырехволновое смешение и т.д.), а в случае, когда на комбинационных частотах в среде имеются элементарные возбуждения (оптические и акустические фононы, плазмоны и т.д.), за процессы вынужденного рассеяния. Все эти нелинейные оптические явления описываются нелинейными оптическими восприимчивостями. В этой главе мы рассмотрим их феноменологическую теорию, свойства симметрии и дадим классификацию нелинейно-оптических явлений. [c.184]

Недавно Лэмб i[7] опубликовал теорию газового лазера, в которой матрица плотности зависит также от скорости и положения атома. Тот же вопрос рассмотрели в серии статей также Хакен и Зауерманн 8]. Когда лазер генерирует две моды, они могут конкурировать между собой, в результате чего возникают интересные явления затягивания. Если газовый лазер генерирует одновременно три эквидистантные или почти эквидистантные продольные моды, то наблюдается эффект нелинейной связи. Он заключается в том, что волны с частотами oi и U2 взаимодействуют и возбуждают волну нелинейной поляризации с частотой мз = 2со2 — соь Если несинхронизованная частота генератора очень близка к соз, то наблюдается затягивание и синхронизация генерируемых частот [9]. Лэмб развил детальную теорию этих нелинейностей. Он рассмотрел также устойчивость процесса генерации трех связанных мод. [c.259]

Нелинейное искажение самой волны Толлмина-Шлихтинга также приводит к генерации коротковолновых высокочастотных колебаний, интерпретируемых как вторичная неустойчивость. С данными эффектами связан отмеченный в [101] парадокс сравнением асимптотических (при стремящихся к бесконечности числах Рейнольдса) решений уравнений теории взаимодействующего пограничного слоя с решениями уравнений Навье-Стокса и экспериментами обнаружено неожиданное согласование результатов при сравнительно низких числах Рейнольдса [102-104]. В то же время увеличение чисел Рейнольдса часто приводит к расхождению асимптотической теории с реально наблюдаемыми экспериментально свойствами течений вследствие их неустойчивости. [c.8]

Хорошо известный из экспериментов эффект генерации волн Толлмина-Шлихтинга звуком [119-122] представляет собой специальный случай так называемой восприимчивости (re eptivity) пограничного слоя. Объединяемый данным термином круг явлений, связанных с преобразованием внешних возмущений в собственные колебания с экспоненциально нарастающей амплитудой, математически описывается уравнениями с неоднородными начально-краевыми условиями [121]. Привлечение трехпалубной теории взаимодействующего пограничного слоя позволило впервые прояснить механизм преобразования монохроматической звуковой волны в волну Толлмина-Шлихтинга в окрестности стационарной неровности на поверхности обтекаемого тела [123, 124]. Заметим, что данные [124] дополнены численными решениями уравнения Орра-Зоммерфельда для локальных профилей средней скорости [125]. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...