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非饱和多孔弹性介质中的弹性波传播
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作者 矫春怡 王伟华 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2026年第1期89-94,共6页
基于非饱和多孔弹性介质的质量平衡方程、广义达西定律以及动量平衡方程,给出非饱和多孔介质的压缩波和剪切波的色散方程。结果表明,饱和度对压缩波和剪切波波速有显著的影响。
关键词 非饱和 多孔介质 弹性介质 弹性波 色散方程
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基于反馈控制的弹性波调控机理与功能研究进展
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作者 俞敏乐 李文君 +1 位作者 李军 金亚斌 《应用力学学报》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
弹性波超构材料因其功能基元的精心设计,可以实现自然界材料无法具备的波动效应,在国防装备、精密仪器等领域展现出巨大的应用潜力。近年来,各种被动式超构材料相继被提出,实现了诸如低频波动抑制、超分辨率聚焦、负折射等新奇功能,但... 弹性波超构材料因其功能基元的精心设计,可以实现自然界材料无法具备的波动效应,在国防装备、精密仪器等领域展现出巨大的应用潜力。近年来,各种被动式超构材料相继被提出,实现了诸如低频波动抑制、超分辨率聚焦、负折射等新奇功能,但其存在可调性差、结构复杂等不足。基于多物理场耦合的主动式超构材料正逐渐被研究者广泛关注,其中反馈控制型主动式超构材料表现出高效的可调性甚至是自适应调控功能。因此,对该种超构材料的研究非常重要,可以拓宽弹性波的调控机理与功能。本研究基于调控机理,从三方面介绍引入反馈控制对弹性波调控的作用。首先,反馈机制的引入可以有效地改变材料的等效参数以及增加能带结构的可调性。其次,反馈控制构造了等效增益与损耗,使超构材料具有新颖模态并展示出反常波动效应。此外,反馈控制使得利用干涉作用改变弹性波的幅值、相位和频率成为可能,进一步实现丰富的波动功能。最后,总结了基于反馈控制的弹性波超构材料的不足和应用难点,并展望未来研究方向。本研究为设计反馈式主动超构材料提供了方法策略,为丰富波动功能提供了设计思路。 展开更多
关键词 反馈控制 弹性波 非互易 干涉 增益损耗 趋肤效应 振动抑制
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基于偶应力弹性梯度理论的饱和孔隙介质中Rayleigh波的传播特性
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作者 李国强 郑佩 张克明 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第10期1329-1341,共13页
基于偶应力弹性梯度理论,研究了饱和孔隙介质中Rayleigh波的传播特性.首先,基于偶应力理论建立了包含材料内禀长度的波动方程,并在频域内通过位移场的势函数分解,将两组耦合的波动方程解耦为4个标量的Helmholtz方程,分别控制P1波、P2波... 基于偶应力弹性梯度理论,研究了饱和孔隙介质中Rayleigh波的传播特性.首先,基于偶应力理论建立了包含材料内禀长度的波动方程,并在频域内通过位移场的势函数分解,将两组耦合的波动方程解耦为4个标量的Helmholtz方程,分别控制P1波、P2波、SV波和SH波的传播.进一步,针对Rayleigh波,通过求解Helmholtz方程的特征值问题,确定了势函数的具体形式.然后,通过引入边界条件,求解了Rayleigh波的传播特性.最后,通过数值算例,研究了材料内禀长度对Rayleigh波的传播特性的影响规律. 展开更多
关键词 孔隙介质 RAYLEIGH波 偶应力 弹性梯度理论 归一化位移
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旋转效应下弹性波在压电半导体介质中的传播
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作者 孙妍 李立 王伟华 《高师理科学刊》 2025年第4期41-45,共5页
在考虑旋转效应的情况下,讨论了准剪切波(QSH波)和载流子波(CA波)在压电半导体无限空间中的传播特性。对P型压电半导体材料的基本方程进行分析,建立并求解其色散方程,得到了旋转效应下在压电半导体材料中传播的所有可能波的模型,即QSH波... 在考虑旋转效应的情况下,讨论了准剪切波(QSH波)和载流子波(CA波)在压电半导体无限空间中的传播特性。对P型压电半导体材料的基本方程进行分析,建立并求解其色散方程,得到了旋转效应下在压电半导体材料中传播的所有可能波的模型,即QSH波和CA波,并得到了QSH波和CA波的波速。通过数值仿真,验证了旋转角速度、稳态载流子浓度和偏置电场强度对QSH波和CA波的色散有显著影响。 展开更多
关键词 压电半导体 弹性波 旋转效应 QSH波 CA波
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多种弹性波入射时多孔粘弹性介质中弹性波的反射
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作者 孟思 马腾宇 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2025年第6期89-94,共6页
研究P波和SV波同时入射液态饱和多孔粘弹性半空间所产生的弹性波反射问题。通过液态饱和多孔粘弹性材料的本构方程、弹性波的控制方程及入射波和反射波的波势函数,结合半空间的边界条件,得到包含多种波振幅的矩阵方程,进而获得P波和SV... 研究P波和SV波同时入射液态饱和多孔粘弹性半空间所产生的弹性波反射问题。通过液态饱和多孔粘弹性材料的本构方程、弹性波的控制方程及入射波和反射波的波势函数,结合半空间的边界条件,得到包含多种波振幅的矩阵方程,进而获得P波和SV波同时入射时各种弹性波的反射系数,并进一步分析特征喷射流长度对反射P1,P2,SV波反射系数的影响。 展开更多
关键词 液态饱和 多孔粘弹性材料 P波 SV波 特征喷射流长度 反射系数
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一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法稳定性研究 被引量:222
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作者 董良国 马在田 曹景忠 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期856-864,共9页
稳定性问题是数值求解波动方程的基本问题 .文中对三维横向各向同性介质中一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法的稳定性进行了分析 ,给出了不同精度差分方程统一的稳定性条件 ,证明了三维TI介质中一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法的... 稳定性问题是数值求解波动方程的基本问题 .文中对三维横向各向同性介质中一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法的稳定性进行了分析 ,给出了不同精度差分方程统一的稳定性条件 ,证明了三维TI介质中一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法的稳定性由弹性波在X、Y、Z三个方向上的Courant数共同决定 .最后通过几种精度差分方程的稳定性条件 ,说明了这种一阶弹性波方程高阶差分解法具有高精度、高效率的特点 . 展开更多
关键词 稳定性 高阶差分法 弹性波方程 地震波
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薄互层油藏模型黏弹性波方程正演模拟研究 被引量:13
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作者 狄帮让 裴正林 +2 位作者 夏吉庄 王慧 毕丽飞 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期622-629,共8页
本文采用质心频率法和小波瞬时衰减系数法反演计算了薄互层油气储层的Q值,建立了薄互层油气储集体黏弹性介质模型。采用非均匀介质中黏弹性波方程交错网格高阶有限差分法进行了黏弹性波和弹性波正演模拟。数值模拟试验表明,黏弹性波模... 本文采用质心频率法和小波瞬时衰减系数法反演计算了薄互层油气储层的Q值,建立了薄互层油气储集体黏弹性介质模型。采用非均匀介质中黏弹性波方程交错网格高阶有限差分法进行了黏弹性波和弹性波正演模拟。数值模拟试验表明,黏弹性波模拟的油气水AVO响应与弹性波模拟的油气水AVO响应存在明显差异。黏弹性波方程数值模拟能够更加真实模拟实际地震波场。纵波和转换波偏移剖面与正演模型吻合很好。 展开更多
关键词 薄互层 黏弹性 质心频率 小波瞬时衰减 Q值 非均匀介质
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复杂界面(界面层)条件下的弹性波传播问题研究综述 被引量:36
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作者 汪越胜 于桂兰 +1 位作者 章梓茂 冯仰德 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期378-390,共13页
界面(界面层)广泛存在于各种材料和结构中,并具有千差万别的形态.各种界面条件下的波动问题有着重要的理论与实际意义.综述了完好粘接界面、弱连接界面(或界面层)以及接触界面等复杂界面模型下弹性波传播问题的研究现状,主要集... 界面(界面层)广泛存在于各种材料和结构中,并具有千差万别的形态.各种界面条件下的波动问题有着重要的理论与实际意义.综述了完好粘接界面、弱连接界面(或界面层)以及接触界面等复杂界面模型下弹性波传播问题的研究现状,主要集中于界面模型的建立、波传播问题的研究方法及主要结论.并提出了值得进一步研究的问题. 展开更多
关键词 界面层 弹性波 传播 复杂界面
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SH波绕界面孔的散射 被引量:17
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作者 何钟怡 樊洪明 刘有军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期68-76,共9页
用波函数展开方法研究了SH波绕界面孔的散射问题.由入射、反射和透射波组成的自由波场与孔的散射场叠加成总波场.按照一定方式将两个半平面散射波场延拓于全平面,通过Hankel-Fourier展开方法求得了任意形状孔散射场... 用波函数展开方法研究了SH波绕界面孔的散射问题.由入射、反射和透射波组成的自由波场与孔的散射场叠加成总波场.按照一定方式将两个半平面散射波场延拓于全平面,通过Hankel-Fourier展开方法求得了任意形状孔散射场的级数解.以椭圆形孔为例计算了孔边缘的动应力集中系数. 展开更多
关键词 界面孔 SH波散射 波函数展开 波场叠加 延拓 非正交 总波场 椭圆形孔 弹性波绕界面孔 波动理论 Hankel-Fourier展开法 动应力集中参数
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扭转导波在锚固锚杆中传播的数值模拟 被引量:12
10
作者 何文 王成 +1 位作者 王海菠 宁建国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1223-1228,共6页
采用有限元数值模拟的方法研究了扭转导波在锚固锚杆中的传播性质。建立了自由锚杆和锚固锚杆的有限元模型,在锚杆顶端激发20~60 kHz扭转导波信号,计算得到导波在自由锚杆和锚杆锚固段的传播速度值与理论值吻合很好,证明了扭转导波数... 采用有限元数值模拟的方法研究了扭转导波在锚固锚杆中的传播性质。建立了自由锚杆和锚固锚杆的有限元模型,在锚杆顶端激发20~60 kHz扭转导波信号,计算得到导波在自由锚杆和锚杆锚固段的传播速度值与理论值吻合很好,证明了扭转导波数值模拟方法的有效性。数值模拟结果表明:随着激发波频率的增大,扭转导波在自由锚杆和锚杆锚固段中的衰减值均呈线性递增趋势,导波在锚杆锚固段上界面的反射回波逐渐减弱;扭转导波在锚杆锚固段的衰减值较大,无法在锚杆顶端采集到锚杆底端反射回波信号,所以扭转导波不适用于锚杆长度的检测;随着锚固介质弹性模量的增大,同一频率扭转导波在锚杆锚固段上界面的反射波逐渐增强。通过检测扭转导波在锚杆锚固段上界面的反射回波,可以确定锚固介质弹性模量的大小。 展开更多
关键词 扭转导波 数值模拟 锚固锚杆 上界面反射波
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正交各向异性平板开孔弹性波的衍射与动应力集中 被引量:11
11
作者 马兴瑞 胡超 +1 位作者 王本利 牛玉清 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期269-277,共9页
采用各向异性平板弯曲波动方程及摄动方法,对正交各向异性无限平板开孔弹性波的衍射及动应力集中问题进行了分析研究,得到了在稳态波作用下此种平板满足开孔边界条件波动问题的渐近形式分析解.同时采用复变函数方法及保角映射技术。
关键词 正交各向异性 平板 弹性波衍射 动应力集中
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一般各向异性单侧接触界面上波的反射和折射 被引量:14
12
作者 于桂兰 汪越胜 李楠 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期561-568,共8页
研究简谐弹性波在一般各向异性介质单侧接触界面上的反射和折射问题.利用Fourier分析方法将非线性Coulomb摩擦接触边界波动问题化为一组代数方程.给出了确定局部分离、滑移和粘着区的思路和方法及各区域的解;讨论了出现界面局部分离和... 研究简谐弹性波在一般各向异性介质单侧接触界面上的反射和折射问题.利用Fourier分析方法将非线性Coulomb摩擦接触边界波动问题化为一组代数方程.给出了确定局部分离、滑移和粘着区的思路和方法及各区域的解;讨论了出现界面局部分离和滑移的条件. 对特定材料组合情况进行了详细数值计算,给出了界面力、相对滑移速度、张开位移、高频谐波的反射折射系数等特征参量;考察了平面和反平面波动的耦合及整体滑移等.其中关于高频谐波的结果可对已有实验结果给出很好的定性解释.在大多数情况下,即使对摩擦系数无穷大的粘滞接触界面,分离区端部也总是存在一个很小的滑移区. 展开更多
关键词 各向异性 简谐弹性波 单侧接触界面 反射 折射 波动问题
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薄互层油藏模型井间地震弹性波方程正演模拟研究 被引量:11
13
作者 裴正林 夏吉庄 王慧 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期112-118,共7页
本文采用非均匀介质中弹性波方程交错网格高阶有限差分法进行数值模拟,并通过对正演过程中每一时刻的弹性波场求散度和旋度实现了弹性波场分离。其散度场以纵波场为主,旋度场以转换波和横波为主;采用模型多尺度网格化、参数化技术,建立... 本文采用非均匀介质中弹性波方程交错网格高阶有限差分法进行数值模拟,并通过对正演过程中每一时刻的弹性波场求散度和旋度实现了弹性波场分离。其散度场以纵波场为主,旋度场以转换波和横波为主;采用模型多尺度网格化、参数化技术,建立了薄互层油藏2D井间地震弹性介质模型。数值模拟试验表明,弹性波方程数值模拟能够更加真实地模拟井间地震的波场。正演模型与偏移成像结果剖面吻合很好。 展开更多
关键词 正演模拟 薄互层 弹性波方程 井间地震模型 波场
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层状板中Lamb波的频散特性研究 被引量:11
14
作者 朱金颖 陈龙珠 吴世明 《振动工程学报》 EI CSCD 1998年第3期366-372,共7页
利用矩阵递推方法,建立了层状板中Lamb波的特征方程以及相应的位移和应力分布计算公式,由此分析了双层板、软夹层板和硬夹层板中Lamb波的频散特性,特别指出软夹层的存在对Lamb波的频散特性有显著影响。该结论对工程测试... 利用矩阵递推方法,建立了层状板中Lamb波的特征方程以及相应的位移和应力分布计算公式,由此分析了双层板、软夹层板和硬夹层板中Lamb波的频散特性,特别指出软夹层的存在对Lamb波的频散特性有显著影响。该结论对工程测试分析有一定指导意义。 展开更多
关键词 弹性波 频散特性 LAMB波 夹层板
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宽带多普勒声纳信号频谱特性分析 被引量:17
15
作者 黄雄飞 苑秉成 陈喜 《应用声学》 CSCD 北大核心 2009年第4期278-282,共5页
宽带多普勒声纳采用重复相位编码技术和脉冲-脉冲相关技术,解决了窄带技术存在的距离分辨力和速度分辨力的矛盾。本文主要研究了重复相位编码信号的频谱特性,并与矩形正弦填充脉冲的频谱进行比较,同时研究了回波信号的频谱特性,推导出... 宽带多普勒声纳采用重复相位编码技术和脉冲-脉冲相关技术,解决了窄带技术存在的距离分辨力和速度分辨力的矛盾。本文主要研究了重复相位编码信号的频谱特性,并与矩形正弦填充脉冲的频谱进行比较,同时研究了回波信号的频谱特性,推导出频域上的测速公式,并根据回波的频谱特性分析了宽带多普勒声纳产生测速模糊的原因,并提出一种解决测速模糊的方法。 展开更多
关键词 声学 多普勒 宽带 频谱特性 测速模糊
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SH波与界面多圆孔的散射及动应力集中 被引量:24
16
作者 史守峡 刘殿魁 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期60-70,共11页
研究了平面SH波对相邻多个界面圆孔的散射及其动应力集中.为了求解,首先利用复 变函数和多极坐标方法构造了在含有多个半圆形缺口的弹性半空间,水平面上任一点承受时间 谐和出平面线源载荷作用时的位移,即 Green函数,且采... 研究了平面SH波对相邻多个界面圆孔的散射及其动应力集中.为了求解,首先利用复 变函数和多极坐标方法构造了在含有多个半圆形缺口的弹性半空间,水平面上任一点承受时间 谐和出平面线源载荷作用时的位移,即 Green函数,且采用“契合”模型,推导了 SH波对相 邻多个界面圆孔散射的定解积分方程组,进而求得圆孔附近的动应力系数,作为算例,讨论了 具有两个界面圆孔对SH波的散射及其相互影响,给出了孔附近的动应力分布曲线. 展开更多
关键词 弹性波 GREEN函数 多极坐标系 界面多圆孔 动应力集中因子 SH波
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直角平面区域内固定圆形刚性夹杂问题的Green函数解 被引量:9
17
作者 史文谱 刘殿魁 宋永涛 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期207-212,共6页
利用复变函数法、多极坐标移动技术研究了直角平面区域内含有固定圆形夹杂时的反平面问题Green函数解.首先构造出不含夹杂的完整直角平面区域内满足边界应力条件的入射位移场;其次,建立直角平面区域内固定圆形夹杂对该入射场产生的满足... 利用复变函数法、多极坐标移动技术研究了直角平面区域内含有固定圆形夹杂时的反平面问题Green函数解.首先构造出不含夹杂的完整直角平面区域内满足边界应力条件的入射位移场;其次,建立直角平面区域内固定圆形夹杂对该入射场产生的满足直角边界应力自由条件的散射波解,并由叠加原理得到介质内的总波场.最后利用夹杂边界处的位移条件确定出散射波解中的未知系数,最终得到问题的Green函数解,还通过算例讨论了夹杂边界处的径向应力和环向应力随不同波数、角度和不同夹杂位置及不同点源位置的变化情况.算例结果表明了该文方法的有效实用性. 展开更多
关键词 直角平面区域 复变函数法 多极坐标移动技术 反平面问题 Green函数解 固定夹杂
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基于细观混凝土模型的时间逆转损伤成像方法 被引量:5
18
作者 赵国旗 仇亚萍 +1 位作者 骆英 冯侃 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期953-960,共8页
提出了一种针对混凝土结构损伤检测的时间逆转损伤成像方法.以检测混凝土结构中与骨料尺寸相近的微小损伤为目的,引入细观混凝土随机骨料模型,该模型将混凝土结构视为由水泥浆基底、骨料及粘接层组成的三相复合材料,基于Monte Carlo随... 提出了一种针对混凝土结构损伤检测的时间逆转损伤成像方法.以检测混凝土结构中与骨料尺寸相近的微小损伤为目的,引入细观混凝土随机骨料模型,该模型将混凝土结构视为由水泥浆基底、骨料及粘接层组成的三相复合材料,基于Monte Carlo随机样本原理并结合真实试件的骨料级配曲线建立.在数值模拟分析中,将生成含损伤的细观模型导入有限元分析软件进行超声波场模拟,同时采用自适应性强的时间逆转模型(time reversed model,TRM)进行损伤定位.TRM分为正向检测和逆时成像两个部分:正向检测过程得到包含损伤的一系列散射回波信号,从数值角度进行时间反演并作为逆时过程的输入信号;逆时成像过程选用等效弹性参数模型,几何尺寸与随机骨料模型相同,时反信号在相应几何位置同时加载形成时反波场,时反波场在损伤位置会发生干涉叠加从而导致能量峰值的出现,通过确定干涉峰值时刻,并获取该时刻对应原始波场以及小波变换能量场完成成像.与原始数据波场图相比,小波变换处理成像结果消除了杂波干扰,成像结果更加清晰.进一步对等效弹性参数的取值进行讨论,并且在骨料尺寸范围内调整损伤大小,结果显示成像结果匹配度高,对于非均质混凝土结构的损伤检测能很好满足损伤定位需求.由此证明,时间逆转成像方法对于具有复杂结构的混凝土材料的损伤检测具有较好的适用性. 展开更多
关键词 混凝土结构 细观模型 时间逆转法 超声检测 损伤成像
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离散网格中的弹性波动(Ⅲ)——时域离散化对波传播规律的影响 被引量:19
19
作者 刘晶波 廖振鹏 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1990年第2期1-10,共10页
本文采用一维模型分析了时域离散化后有限元离散网格中波动的基本特征。文中讨论了时域离散化对波动的频散、截止频率及寄生振荡的影响,分析了由时域离散化引起的在频率域及由空间离散化引起的在波数域波动解的多重分支现象,并指出在研... 本文采用一维模型分析了时域离散化后有限元离散网格中波动的基本特征。文中讨论了时域离散化对波动的频散、截止频率及寄生振荡的影响,分析了由时域离散化引起的在频率域及由空间离散化引起的在波数域波动解的多重分支现象,并指出在研究中应取其基本分支。文中也给出了考虑时间步长影响的有限元离散化准则。研究结果表明,从模拟连续模型的精度上看,时域离散化使集中质最有限元法优于一致质量法,前者可取较大时间步长。从计算精度、容易程度及经济性各方面衡量,集中质量法均比一致质量法可取。本文的工作不但对波动有限元模拟的参数选取有指导意义,同时也是分析时域人工边界稳定性的基础工作之一。 展开更多
关键词 离散 网络 弹性波 时域 离散化
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弹塑性波的研究现状与趋势 被引量:20
20
作者 余同希 苏先樾 王晓东 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1992年第3期347-357,共11页
本文系统总结了弹塑性波理论的研究现状,并介绍了当前在弹塑性波理论和相关的工程领域中的重要课题。分析并指出了今后弹塑性波问题的研究趋势。
关键词 弹性波 塑性波
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