Динамические и кинематические характеристики вязкоупругого слоя переменной толщины под действием импульсной нагрузки

Abstract

В результате численного решения плоской нестационарной задачи о колебаниях изотропного вязкоупругого слоя переменной толщины и конечной длины под действием локальной импульсной нагрузки определены кинематические и динамические характеристики слоя как функции времени при разных геометрических и механических параметрах покрытия. Исследованы зависимости динамической шероховатости поверхности, а также скорости колебания поверхности слоя от механических свойств и геометрии вязкоупругого покрытия. Изучено поведение во времени кинетической, потенциальной, воспринимаемой и поглощаемой покрытием энергий. Определены соотношения параметров вязкоупругого слоя и нагрузки, при которых величина воспринятой энергии внешнего импульсного возмущения максимальна.

У результаті чисельного розв'язання двовимірної нестаціонарної задачі про коливання ізотропного в'язкопружного шару змінної товщини і скінченної довжини під дією локального імпульсного навантаження визначені кінематичні та динамічні характеристики шару як функції часу при різних геометричних і механічних параметрах покриття. Досліджені залежності динамічної шорсткості поверхні, а також швидкості коливання поверхні в'язкопружного покриття від його механічних властивостей та геометрії. Вивчено поведінку в часі для кінетичної, потенційної енергій, енергії, яка сприймається та поглинається покриттям. Визначені співвідношення параметрів в'язкопружного шару та навантаження, при яких величиа сприйнятої енергії зовнішнього імпульсного збурення є максимальною.

From solving the nonstationary problem on vibration of an isotropic viscoelastic layer with varying thickness and finite length subjected to action of the pulse loading, the kinematic and dynamic characteristics of the layer are determined as time functions at various geometric and mechanical coating parameters. The surface dynamic roughness and vibrational velocity of the layer's surface are investigated as the dependencies from the mechanical properties and geometry of a viscoelastic coating. Time behavior of the kinematic, potential, accepted (accumulated) and dissipated energies is studied. The relative values of the parameters of the viscoelastic layer and loading are determined, for which the accumulated energy from the external pulse disturbance is maximal.