关于广义Zener体体积模量的傅里叶变换完整推导的技术问询
各位技术同行好,我最近在推导广义Zener体体积模量的傅里叶变换,整理了现有公式、已知条件和推导进度,下面把内容梳理出来:
首先,广义Zener体的体积模量时域表达式为:
$$c(t) = c{(R)}[1-\frac{1}{L}\sum\limits_{\gamma=1}L (1-\frac{\tau^{(\gamma , c)}\epsilon}{\tau^{(\gamma , c)}\sigma})e{-t/\tau{(\gamma , c)}_\sigma}]H(t), $$
其中各参数的含义:
- $c(t)$是随时间衰减的体积模量
- $L$代表Zener体的数量(即L阶Zener体)
- $\tau^{(\gamma , c)}\epsilon$和$\tau^{(\gamma , c)}\sigma$分别是应变松弛时间和应力松弛时间
- $H(t)$是Heaviside阶跃函数
我手头有已知的傅里叶变换表内容:
$$F(H(t)) = \pi\delta(\omega)+\frac{1}{j\omega}, $$
$$F(e^{-bt}H(t))=\frac{1}{b+j\omega}, $$
这里的$j$是虚数单位。
现在对广义Zener体的体积模量$c(t)$做傅里叶变换,目前推导到这一步:
$$F(c(t))=c{(R)}[\pi\delta(\omega)+\frac{1}{j\omega}-\frac{1}{L}\sum\limits_{\gamma=1}L (1-\frac{\tau^{(\gamma , c)}\epsilon}{\tau^{(\gamma , c)}\sigma})F(e{-t/\tau{(\gamma , c)}_\sigma}H(t))]$$
接下来只需要代入已知的指数函数傅里叶变换对就能完成推导:
令$b=1/\tau^{(\gamma , c)}\sigma$,代入$F(e^{-bt}H(t))=\frac{1}{b+j\omega}$可得:
$$F(e{-t/\tau{(\gamma , c)}\sigma}H(t))=\frac{1}{\frac{1}{\tau^{(\gamma , c)}\sigma}+j\omega}=\frac{\tau^{(\gamma , c)}\sigma}{1+j\omega\tau^{(\gamma , c)}_\sigma}$$
把这个结果代入之前的推导式,就能得到完整的傅里叶变换表达式:
$$F(c(t))=c{(R)}\left[\pi\delta(\omega)+\frac{1}{j\omega}-\frac{1}{L}\sum\limits_{\gamma=1}L \left(1-\frac{\tau^{(\gamma , c)}\epsilon}{\tau^{(\gamma , c)}\sigma}\right)\frac{\tau^{(\gamma , c)}\sigma}{1+j\omega\tau^{(\gamma , c)}\sigma}\right]$$
备注:内容来源于stack exchange,提问作者MOOSOO WON

