Interaction of cylindrical shell and spherical body in ideal compressible medium

• Autorzy: Dzyuba V.

Warianty tytułu

PL

Oddziaływanie cylindrycznej powłoki z ciałem kulistym zanurzonym w idealnym ośrodku ściśliwym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents analytical and numerical investigations of the interaction between a cylindrical elastic shell surrounded by an unbounded ideal compressible liquid and containing other compressible liquid with a vibrating spherical inclusion in it. Only small amplitudes of the vibrations are considered, therefore the linear theory of elastic shells is used, and the behavior of liquids is described by the Helmholtz equations. Approach to the solution of such a problem is based on the re-expansion of partial solutions to the Helmholtz equation written in cylindrical coordinates by spherical functions and vice versa. The results obtained may be used for researching processes of vibro-displacement and localization, decontamination of liquid media, airing and dispersion, in bioacoustics, defectoscopy, cardiovascular medicine and in technologies for reconstruction of oil production in corked wells.

PL

W pracy przedstawiono rezultaty badań analitycznych i numerycznych dotyczących problemu interakcji pomiędzy sprężystą powłoką cylindryczną w otoczeniu idealnego ośrodka ściśliwego, która wewnątrz zawiera inny ośrodek ściśliwy, a w nim drgający obiekt o kształcie kulistym. Analizowano małe drgania układu w ramach liniowej teorii sprężystości, a dynamikę ośrodków ściśliwych opisano równaniami Helmholtza. Rozwiązanie problemu otrzymano w drodze rozwinięcia rozwiązań cząstkowych równań Helmholtza wyrażonych we współrzędnych walcowych za pomocą funkcji sferycznych i na odwrót. Otrzymane wyniki mogą być przydatne w badaniach zagadnień transportu i pozycjonowania wibracyjnego, oczyszczania płynów, osuszania i rozpraszania, w bioakustyce, defektoskopii, medycynie układu krążenia, jak również w technologiach rekonstrukcji wydobycia ropy naftowej z zasypanych odwiertów.

Słowa kluczowe

EN

thin elastic circular cylindrical shell; vibrating spherical body; ideal compressible liquid; cylindrical and spherical wave functions

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 41 nr 3
• Strony: 473--486
• Opis fizyczny: Bibliogr., 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Dzyuba V.

• Timoshenko Institute of Mechanics of National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev

Bibliografia

• 1. Belov V.E., Gorsky S.M., Zalezsky A.A., Zinovyev A.Y., 1998, Application of the integral equation method to acoustic wave diffraction from elastic bodies in a fluid layer, J. Acoust. Soc. Am., 103, 3, 1288-1295
• 2. Guz A.N., Kubenko V.D., Cherevko M.A., 1978, Diffraction of Elastic Waves, Naukova Dumka, Kiev, 308 (in Russian)
• 3. Ivanov E.A., 1968, Diffraction of Electromagnetic Waves at Two Bodies, Nauka i Technika, Minsk, 548 (in Russian)
• 4. Kubenko V.D., Dzyuba V.V., 2000, The Acoustic Field in a Rigid Cylindrical Vessel Excited by a Sphere Oscillating by a Definite Law, International Applied Mechanics, 36, 6, 779-789
• 5. Kubenko V.D., Dzyuba V.V., 2001, Interaction Between an Oscillating Sphere and a Thin Elastic Cylindrical Shell Filled with a Compressible Liquid. Internal Axisymmetric Problem, International Applied Mechanics, 37, 2, 222-231
• 6. Kubenko V.D., Kruk L.A., 1995, Interaction of a Pulsating Spherical Body and an Infinite Cylindrical Shell in an Incompressible Liquid, International Applied Mechanics, 31, 11, 880-887
• 7. Kubenko V.D., Savin V.A., 1995, Determination of the Dynamic Characteristics of an Ideal Incompressible Liquid Excited by a Spherical Segment in a Cylindrical Cavity, International Applied Mechanics, 31, 7, 567-575
• 8. Olsson S., 1993, Point force excitation of an elastic infinite circular cylinder with an embedded spherical cavity, J. Acoust. Soc. Am., 93, 5, 2479-2488
• 9. Shenderov E.L., 1972, Wave Problems of Hydroacoustic, Sudostroenie, Leningrad, 352 (in Russian)
• 10. Volmir A.S., 1979, Shells in Liquid and Gas Stream: Hydroelasticity problems, Nauka, Moscow, 320 (in Russian)
• 11. Yerofeyenko V.T., 1972, The connection between general solutions written in cylindrical and spherical coordinates of Helmholtz and Laplace equations, Izv. AN BSSR, Series of Phys. and Math. Sci, 4, 42-46 (in Russian)