4.6 半无限弦上的均匀时间外力|数学物理方法

数学物理方法 · 4.6 半无限弦上的均匀时间外力
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数学物理方程篇·第四章 / 4.6

半无限弦上的均匀时间外力

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24 原书拉普拉斯例1:像方程先求特解再用边界

原题,,,,选空间有界解。令,得到

常数特解为,故。删增长项;左端给。于是

远处留下是正确的:外力作用在整根半无限弦,并没有要求远处位移为零。若强行再令远处为零,反而会与源项不相容。

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25 先定义g,再应用延迟:一行变成分段解

令,则

位于的点在时尚未受到端点固定条件传来的影响,先按当地外力响应运动;时再减去边界修正。该分段来自边界影响的到达,不是外力在那一刻才开始作用。

图 P4-12 固定端的修正沿x等于at传播,外力则已在全域作用
时空图:a=1,边界修正到达线为t=xxtt>x/a:g(t)-g(t-x/a)t<x/a:当地外力响应g(t)x=at观察点x外力从t=0起已作用于每处;延迟的是固定端带来的修正。

图中绿色三角区已受到边界影响;斜线右下方尚未受到边界修正,但当地外力并非为零。

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26 常外力完整例子与检查

若,,因此

两项相消;固定在位移与速度均为零。时;时,有。

前沿处导数光滑性要按具体数据判断;这里位移和一阶导连续、二阶导分段,不能不加说明地称为全区域经典解。

来源、编排与掌握要求

依据用户提供的严镇军《数学物理方法》扫描本数学物理方程篇·第四章整理;正文印刷页310—323上部,章末习题323—324。扫描PDF文件页序等于印刷页码加6。按原书节序覆盖各主题,以重新讲解、推导主线和例题说明组织,未逐字复制原文。自编检查题与原书习题分开编号,原书题号可在本章习题路线中查找;本文件不声称是全部原书习题的逐题答案册。

第一轮优先掌握能独立做题所需的概念、步骤和适用条件;背景、证明及拓展均说明用途和暂缓深究的边界。数学物理方程篇·第四章含28道自编检查题及完整解析。公式与SVG内嵌,可离线阅读;屏幕答案默认折叠,打印时自动展开。整理日期:2026年10月22日。