Соколова М.Ю., Христич Д.В. «Идентификация модели нелинейно упругого анизотропного материала с кубической симметрией свойств» Чебышевский сборник, 24, № 3, с. 320-332 (2023)

Рассматривается распространение акустических волн в нелинейно упругих анизотропных средах с конечными предварительными деформациями. Среды в начальном состоянии однородные с упругим потенциалом, в котором сохраняются два первых ненулевых члена разложения в ряд по степеням тензора деформаций. Динамические уравнения записаны как уравнения распространения малых возмущений перемещений, накладываемых на конечные деформации. Уравнения конкретизированы для случая распространения плоских монохроматических волн. Рассмотрен анизотропный материал с симметрией свойств, присущей кристаллам кубической сингонии. Определяющие соотношения нелинейной модели записаны через базисные тензоры собственных упругих подпространств четвертого и шестого рангов. В соотношения входят три константы второго порядка и шесть констант третьего порядка. Предложена программа экспериментов для определения констант упругости кубического материала. Для определения констант упругости второго порядка предлагается провести эксперимент по измерению фазовых скоростей продольной и двух поперечных волн, распространяющихся вдоль ребра призматического образца. Для определения констант упругости третьего порядка фазовые скорости распространения акустических волн измеряются в двух образцах, отличающихся ориентацией главных осей анизотропии. В образцах создаются предварительные деформации растяжения-сжатия вдоль двух ребер. Приведены результаты численного моделирования предложенных экспериментов для кристаллов ниобия, упругие свойства которого известны из источников. Построены сечения поверхностей фазовых скоростей продольных (квазипродольных) и поперечных (квазипоперечных) волн, найденных при различных уровнях предварительных деформаций, предложенных в программе экспериментов. Показано, что от уровня деформаций зависят не только величины скоростей распространения волн, но и форма сечений поверхностей фазовых скоростей различными плоскостями. Ключевые слова: акустические волны, конечные деформации, анизотропия, кубические материалы, фазовые скорости распространения волн, константы упругости второго и третьего порядков.

Соколова М.Ю., Христич Д.В., Праведников Д.В. «Влияние начальных напряжений на основные характеристики упругих волн в анизотропных средах» Чебышевский сборник, 25, № 5, с. 292-306 (2024)

Для модели гипоупругого анизотропного материала получены динамические уравнения распространения акустических волн, записанные относительно поля скоростей, связанного с прохождением волны. Рассматривается распространение плоской монохроматической волны в среде с однородными предварительными конечными деформациями и начальными напряжениями. Предполагается, что при распространении звуковых волн градиенты перемещений и скоростей малы, а поле начальных напряжений однородно. С использованием этих допущений записаны уравнения движения, линеаризованные в окрестности начального напряженно-деформированного состояния. В рамках построенной модели получены обобщенные на случай гипоупругой среды уравнение Кристоффеля, выражение для вектора лучевой скорости, уравнение поверхности рефракции. Эти уравнения позволяют проанализировать влияние начальных напряжений на основные характеристики упругих волн. Определены векторы лучевых скоростей, описывающие перенос энергии при прохождении акустических волн. Найдено выражение для угла, который характеризует отклонение направления переноса энергии от направления распространения волны. Рассмотрено влияние начальных напряжений и учета нелинейности на отклонение вектора лучевой скорости от вектора фазовой скорости по сравнению с классическим решением. Решена задача об отражении плоской упругой волны от жесткой преграды. Рассмотрено влияние начальных напряжений на изменение угла отражения квазипродольных и квазипоперечных волн от жесткой преграды. На примере анизотропного материала с симметрией свойств, присущих кубическим кристаллам, проведена оценка влияния предварительных напряжений на такие характеристики распространения волн, как фазовые скорости, направления векторов поляризации, векторы лучевых скоростей и векторы рефракции. Ключевые слова: гипоупругие анизотропные материалы, акустические волны, начальные напряжения, конечные деформации, фазовая скорость, лучевая скорость, отражение волны, вектор рефракции.

Куркина О.Е., Пелиновский Е.Н., Куркин А.А. «Модуляционная неустойчивость нелинейных волновых пакетов в рамках расширенного модифицированного уравнения Кортевега–Де Вриза» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XVII Всероссийской конференции (ГА-2024), Санкт-Петербург, 5–7 июня 2024 года, с. 168-171 (2024)

Нелинейное уравнение Шредингера высшего порядка с комбинированными нелинейностями получено асимптотически из (2+4) модели Кортевега–де Вриза для слабонелинейных волновых пакетов в контексте внутренних волн в трехслойной симметричной среде. Обсуждаются фокусирующие свойства и эффекты модуляционной неустойчивости для рассматриваемой физической ситуации. Получены скорость роста неустойчивости, максимум инкремента и границы интервала неустойчивости, подробно рассмотрена их структура на плоскостях параметров относительной глубины слоев, волнового числа несущей и амплитуды огибающей.