Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math-ph > arXiv:2508.06324

帮助 | 高级搜索

数学物理

arXiv:2508.06324 (math-ph)
[提交于 2025年8月8日 ]

标题: 软弹性层合板在有限磁变形下的非线性色散波

标题: Nonlinear dispersive waves in soft elastic laminates under finite magneto-deformations

Authors:Harold Berjamin, Stephan Rudykh
摘要: 层状介质可用作声学滤波器,仅允许特定频率的波传播。 在软磁活性层压板中,剪切波禁带(即剪切波无法传播的频率区间)可在制造后通过利用磁弹性耦合进行调整。 在本研究中,通过均质化理论重新研究了磁活性分层介质中剪切波传播的控制,并扩展到中等振幅的非线性波。 基于先前的研究,层压板通过一种修正的硬磁材料理论进行建模,该理论的总柯西应力是对称的,不可压缩弹性响应为广义neo-Hookean类型(包括Yeoh、Fung-Demiray和Gent材料)。 在某些简化假设下,使用渐近均质化方法推导出一个具有三次非线性的非线性色散波方程。 顺便提一下,得到了描述此类层压板的有效应变能函数。 非线性和波色散的综合效应导致孤波的形成,这些孤波通过均质化波方程和后者的一个修改的Korteweg-de Vries(mKdV)近似进行分析。 将mKdV方程与冲击问题的直接数值模拟进行比较,并探讨了这些结果的各种后果。 特别是,我们展示了孤波的速度上限可以通过改变施加的磁场或修改微结构的特性来调整。
摘要: Layered media can be used as acoustic filters, allowing only waves of certain frequencies to propagate. In soft magneto-active laminates, the shear wave band gaps (i.e., the frequency intervals for which shear waves cannot propagate) can be adjusted after fabrication by exploiting the magneto-elastic coupling. In the present study, the control of shear wave propagation in magneto-active stratified media is revisited by means of homogenisation theory, and extended to nonlinear waves of moderate amplitude. Building upon earlier works, the layers are modelled by means of a revised hard-magnetic material theory for which the total Cauchy stress is symmetric, and the incompressible elastic response is of generalised neo-Hookean type (encompassing Yeoh, Fung-Demiray, and Gent materials). Using asymptotic homogenisation, a nonlinear dispersive wave equation with cubic nonlinearity is derived, under certain simplifying assumptions. In passing, an effective strain energy function describing such laminates is obtained. The combined effects of nonlinearity and wave dispersion contribute to the formation of solitary waves, which are analysed using the homogenised wave equation and a modified Korteweg-de Vries (mKdV) approximation of the latter. The mKdV equation is compared to direct numerical simulations of the impact problem, and various consequences of these results are explored. In particular, we show that an upper bound for the speed of solitary waves can be adjusted by varying the applied magnetic field, or by modifying the properties of the microstructure.
主题: 数学物理 (math-ph) ; 经典物理 (physics.class-ph)
MSC 类: 74J30 (Primary) 74F15, 74Q10 (Secondary)
引用方式: arXiv:2508.06324 [math-ph]
  (或者 arXiv:2508.06324v1 [math-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.06324
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
相关 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2025.104369
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Harold Berjamin [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 8 月 8 日 13:56:10 UTC (1,002 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
math
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
math-ph
math.MP
physics
physics.class-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号