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摘要
建立了含有随机粗糙表面的轴对称变截面杆的数字模型，研究了扭转波在变截面粗糙杆中的传播规律。首先，利用摄动法和快速傅里叶变换求解了含有粗糙面离散序列的扭转波动方程，得到了离散形式的半解析解。其次，利用MATLAB将离散解数值化，并通过ABAQUS对变截面粗糙杆进行有限元模拟对比，验证了解的有效性。再次，通过系统计算，得到了影响摄动法精度的小参数的适用范围。最后，系统地讨论了粗糙面的统计参量对扭转波传播特性的影响规律。结果表明：无量纲高度均方根越大，扭转波幅值均值越小；无量纲相关长度越大，扭转波幅值均值越大，但均不会超过扭转波在光滑杆中的幅值。
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单位西南交通大学; 航天学院
