Abstract
The paper describes a theoretical study on the speed of the torsional elastic waves propagating in a circular cylinder whose outer radius varies periodically as a harmonic function of the axial coordinate. The approximate solution for the phase speed has been obtained using the perturbation technique for sinusoidal modulation of small amplitude. It is shown that the wave speed in the cylinder with a corrugated outer surface is less than that in a smooth cylinder by the square of the amplitude of the surface perturbation. This theoretical prediction agrees reasonably with an experimental observation reported earlier. It is also shown that the wave speed reduction due to the surface corrugation becomes larger for a thinner cylinder and for a bigger density of corrugation.
본 논문은 길이방향으로 조화함수 형태로 변화하는 외경을 가진 환형 단면의 탄성 실린더에서 전파하는 비틂 탄성파의 전파속도에 대한 이론적 연구 결과를 제시한다. 주기적인 미소한 외경 변화를 섭동법에 의해 다루어 전파속도의 근사해를 구하였다. 그 결과 전파속도는 외경 변화 폭의 제곱에 비례하는 양만큼 감소하는 경향이 나타났다. 이러한 이론적 결과는 앞서 보고된 실험결과와 잘 일치한다. 실린더의 두께가 얇을수록, 그리고 외경변화 빈도가 클수록 외경변화로 인한 전파속도 감소효과가 커지는 경향이 나타났다.
