Солітон в одновимірному силовому ланцюжку з герцівськими контактами
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.03.036Ключові слова:
бінарні зіткнення, ефективна маса, квазічастинка, ланцюжок Герця, перенесення енергії, солітонАнотація
Детально вивчена нелінійна солітонна мода, яка може поширюватися в одновимірному ланцюжку однакових сферичних частинок, що взаємодіють за законом Герця. Отримані теоретичні результати порівняно з відповідними параметрами солітона Нестеренка. Встановлено розбіжності між амплітудами таких солітонів. Проаналізовано параметри, яким відповідає генерація солітонного режиму та арешту нелінійної моди в межах декорованого ланцюжка. Амплітуда відбитого від домішкової частинки солітона оцінена теоретично і узгоджується із експериментальними даними краще ніж отримані раніше теоретичні результати.
Завантаження
Посилання
Fermi, E., Pasta, J. R. & Ulam, S. M. (1955). Studies of Nonlinear Problems. Technical Report LA-1940, Los Alamos Sci. Lab., pp. 978-988. Doi: https://doi.org/10.2172/4376203
Nesterenko, V. F. (1983). Propagation of nonlinear compression pulses in granular media. J. Appl. Mech. Tech. Phys. (Engl. Trans.), 24, No. 5, pp. 733-743. Doi: https://doi.org/10.1007/BF00905892
Goldhirsch, I. S. A. A. C. & Zanetti, G. (1993). Clustering instability in dissipative gases. Physical review letters, 70, No. 11, pp. 1619-1622. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1619
Coste, C., Falcon, E. & Fauve, S. (1997). Solitary waves in a chain of beads under Hertz contact. Phys. Rev. E, 56, No. 5, pp. 6104-6117. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.56.6104
Hascoët, E. & Herrmann, H. J. (2000). Shocks in non-loaded bead chains with impurities. The Eur. Phys. J. B, 14, pp. 183-190. Doi: https://doi.org/10.1007/s100510050119
Chatterjee, A. (1999). Asymptotic solution for solitary waves in a chain of elastic spheres. Phys. Rev. E, 59, No. 5, pp. 5912-5919. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.59.5912
Daraio, C., Nesterenko, V. F., Herbold, E. B. & Jin S. (2006). Tunability of solitary wave properties in onedimensional strongly nonlinear photonic crystals. Phys. Rev. E, 73, No. 2, pp. 026610/1-10. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.73.026610
Job, S., Melo, F., Sokolow, A. & Sen, S. (2007). Solitary wave trains in granular chains: experiments, theory and simulations. Granular Matter, 10, No. 1, pp. 13-20. Doi: https://doi.org/10.1007/s10035-007-0054-2
Gerasymov, O. I. & Vandewalle, N. (2012). On the exact solutions of the problem of impulsive propagation in an inhomogeneous granular chain. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr., No. 8, pp. 67-72 (in Ukrainian).
Stefanov, A. & Kevrekidis, P. (2012). On the Existence of Solitary Traveling Waves for Generalized Hertzian Chains. J. Nonl. Sci., 22, No. 3, pp. 327-349. Doi: https://doi.org/10.1007/s00332-011-9119-9
Li, F., Zhao, L., Tian, Zh., Yu, L. & Yang, J. (2013). Visualization of solitary waves via laser Doppler vibrometry for heavy impurity identification in a granular chain. Smart Mater. Struct., 22, No. 3, pp. 035016/1-10. Doi: https://doi.org/10.1088/0964-1726/22/3/035016
Lumay, G., Dorbolo, S., Gerasymov, O. & Vandewalle, N. (2013). Experimental study of a vertical column of grains submitted to a series of impulses. Eur. Phys. J. E, 36, No. 2, pp. 16/1-6. Doi: https://doi.org/10.1140/epje/i2013-13016-1
Gerasymov, O. I. (2015). Physics of granular materials. Odesa: TES (in Ukrainian).
Yasuda, H., Chong, C., Yang, J. & Kevrekidis, P. G. (2017). Emergence of dispersive shocks and rarefaction waves in power-law contact models. Phys. Rev. E, 95, No. 6, pp. 062216/1-5. Doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.95.062216
Donovan, K. J. (2019). Microfluidic Investigations of Capillary Flow and Surface Phenomena in Porous Polymeric Media for 3D Printing. (Thesis PhD in Materials Science). Oregon State Univ., Corvallis, USA.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
