Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://shamolin2.imec.msu.ru/zas222.htm
Дата изменения: Wed Oct 12 14:18:24 2011 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:26:22 2012 Кодировка: Windows-1251 |
Заседание 222 (19 февраля 2010 г.)
Горбачев В. И.
Продольные колебания стержней с переменными параметрами.
Рассматривается задача о продольных колебаниях неоднородного стержня с переменным поперечным сечением (исходная задача). Процесс колебаний описывается гиперболическим дифференциальным уравнением второго порядка с коэффициентами, зависящими от координаты. В том случае, когда коэффициенты разрывны уравнение понимается в обобщенном смысле. Наряду с исходной задачей рассматривается сопутствующая задача - задача для стержня с постоянными параметрами (модуль Юнга, плотность, поперечное сечение) и с такими же входными данными, как и в исходной задаче. Решение сопутст-вующей задачи гораздо проще, чем решение исходной задачи и во многих случаях удается получить ее точное аналитическое решение. Для решения исходной задачи получено интегральное представление через решение сопутствующей задачи и функцию Грина исходной задачи. В случае гладкого решения сопутствующей задачи из интегрального соотношения вытекает представление решения исходной задачи в виде ряда по координатным и временным производным от решения сопутствующей задачи. При этом коэффициенты при производных зависят только от координаты, и они являются взвешенными моментами от функции Грина по одной из двух координатных переменных. Для этих коэффициентов построена система рекуррентных обыкновенных дифференциальных уравнений. Подробно рассмотрен частный случай общей динамической задачи - задача об определении собственных частот продольных колебаний стержня с переменными параметрами. Получены точные частотные уравнения для различных случаев закрепления концов стержня. Проведено сопоставление известных решений при частных случаях зависимости коэффициентов исходного уравнения от координаты с общими решениями, полученными по методу, предложенному в работе.