Трансформация энергии падающей волны на границе раздела в составном волноводе

Abstract

На основе метода суперпозиции проводится расчет трансформации энергии первой нормальной волны на границе раздела в волноводе, образованном жестким контактом двух полуполос одинаковой ширины, но с разными механическими характеристики. В области частот, в которой в обеих полуполосах существует только по одной распространяющейся волне в отраженном и прошедшем полях, наблюдается явление резкого увеличения прозрачности границы, а в более высокочастотной области явление резкого увеличения отражающих свойств границы (захват энергии). Оба явления могут быть качественно исследованы, если падающую волну представить через суперпозицию P- и SV-волн и проанализировать особенности прохождения-отражения волн на границе раздела двух полупространств. Явление увеличения прозрачности границы связано с особенностями передачи энергии во вторую среду SV-волнами. Захват энергии обусловлен перестройкой волнового поля вблизи частот, на которых на границе раздела появляется распространяющаяся P-волна. Частота, на которой наблюдается захват энергии, может быть смещена в более низкочастотную область за счет изменения дисперсионных характеристик распространяющихся в отраженном и прошедшем полях волн.

На базі методу суперпозицій проводиться розрахунок трансформації енергії першої нормальної хвилі на межі розділу в хвилепроводі, утворенному жорстким контаком двох напівсмуг однакової ширини, але з різними механічними властивостями. В області частот, на яких в обох напівсмугах може існувати тільки одна хвиля, що розповсюджується, спостерігаються явища значного підвищення прозорості межі, а на більш високих частотах явище збільшення відбитої енергії (захват енергії). Обидва явища можуть бути пояснені, якщо розглянути падаючу хвилю як суперпозицію P- та SV-хвиль та проаналізувати особливості передачи енергії в друге середовище на межі двох напівпросторів. Явище збільшення прозорості межі обумовлене особливостями передачі енергії в друге середовище SV-хвилями. Захват енергії обумовлений перебудовою хвильового поля в околі частоти, на якій на межі розділу двох середовищ з'являється P-хвиля, що розповсюджується. Частота, на якій спостерігається захват енергії, може бути зміщена в області більш низьких частот за рахунок зміни дисперсійних характеристик хвиль, що розповсюджуються в розсіяному полі.

On the basis of a method of a superposition the calculation of a transformation energy of the first normal wave is carried out for the waveguide formed by a strong contact of the two halfstrips of identical width, but different elastic properties. The phenomenon of a sharp increasing boundary clarity and the phenomenon of a sharp increasing reflected properties of the boundary (energy trapping) in more high-frequence area are observed in a range of frequencies where there are one reflected propagating wave and one transmitted propagating wave. Both those phenomena can be qualitatively analysed if the falling wave is presented as the superposition of P- and SV-waves. Then the features of the reflected and transmitted waves on the boundary of the two half-spaces can be analysed. The phenomenon of a sharp increasing boundary clarity is caused by the feature of the energy transmitted to the second half-space by SV-wave. The energy trapping is caused by reorganization of wave field in the vicinity of frequencies on which the propagating P-wave occurs on the boundary. Frequency where the energy trapping is found can be displaced in a lower area if the dispersion properties of the propagating waves are changed.