Дипломная работа: Собственные колебания пластин
,
.
Найдем решение задачи при других граничных условиях.
Итак, для нахождения функции , характеризующей прогиб мембраны мы должны решить уравнение колебаний мембраны (2.2.1) при заданных начальных условиях
|

и граничных условиях
|

.
|
|



.
Чтобы функция (2.2.6) была решением уравнения (2.2.1), равенство (2.2.7) должно удовлетворяться тождественно, т.е. для любых значений переменных ,
,
. Правая часть равенства (2.2.7) является функцией только переменных ( x , y ) , а левая – только t . Фиксируя, например, некоторые значения x и y и меняя t (или наоборот), получаем, что правая и левая части равенства при изменении своих аргументов сохраняют постоянное значение, пусть оно равно
.
|

где - постоянная, которую для удобства последующих выкладок берем со знаком минус, ничего не предполагая при этом о ее знаке.
|

,
а для функции следующую краевую задачу:
|

Таким образом, сама задача о собственных значениях состоит в решении однородного уравнения в частных производных при заданных граничных условиях. Снова применим метод разделения переменных. Пусть
|



.
Правая часть равенства (2.2.10) является функцией только переменной y , а левая – только x . Фиксируя, например, некоторые значения x и меняя (или наоборот), получаем, что правая и левая части равенства при изменении своих аргументов сохраняют постоянное значение, пусть оно равно
.
Тогда из данного соотношения получаем два однородных дифференциальных уравнения второго порядка:
1.
2.
где и
- постоянные разделения переменных, причем
. При этом граничные условия для
и
вытекают из соответствующих условий для функции
.
,
,
,
.
Получаем следующие одномерные задачи на собственные значения:
(2.2.11)
(2.2.12)