波动方程,拉梅常数和赫姆霍兹方程

以下内容主要整理自wiki,这是一个复杂的问题,很难一言以蔽之,根据个人情况,简单备忘如下。具体内容还是需要细学。

拉梅常数

之所以采用拉梅常数,因为有利于统一物理方程的表达形式。以下以均质各项同性弹性体为例,注意理解拉梅常数和常用的弹性参数之间的换算关系!

波动方程,拉梅常数和赫姆霍兹方程_第1张图片

波动方程,拉梅常数和赫姆霍兹方程_第2张图片


波动方程

标准波动方程

波动方程,拉梅常数和赫姆霍兹方程_第3张图片

在线弹性理论,u为位移,c为介质中的波速,如剪切波波速c_{s}=\sqrt{\frac{G}{\rho}},压缩波波速 c_{p}=\sqrt{\frac{\lambda+2G}{\rho}}\lambda和G为拉梅常数,G为剪切模量,\rho是密度

波动方程,拉梅常数和赫姆霍兹方程_第4张图片


赫姆霍兹方程(Helmholtz Equation

波动方程,拉梅常数和赫姆霍兹方程_第5张图片

注:要求变量不同时随时间和空间变化!对于地震动而言,要求是稳态问题。


参考资料

(1)拉梅常数(百科);  Lamé parameters(wiki)

(2)波动方程(百科);  Wave equation (wiki)

(3)波动方程(CSDN)

(4)Linear elasticity(wiki)

(5)豆艳萍,徐玉兰,汤忠飞.平面P波在自由界面上的反射[J].应用数学与计算数学学报,2011,25(01):80-89.(文章思路很清晰,值得学习!)

(6)Helmholzt Equation

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