SH波入射时浅埋衬砌结构的动力分析

建立了求解半无限空间中界面附近圆形衬砌结构对SH波散射问题的解析方法。在复平面上构造出一个可以预先满足半空间自由表面上应力自由的边界条件的浅埋圆形衬砌对稳态SH波散射的波函数。再利用衬砌周围的边界条件，将该问题归结为对一组无穷代数方程组的求解。最后给出了算例，并讨论了其数值结果。可以看到，选用硬的衬砌并适当增加衬砌厚度可以有效的减少介质内的应力。     

SH波入射时浅埋圆形结构附近半圆形沉积谷地的地震动

为了研究局部地形对地震动的影响,应用辅助函数、复变函数和移动坐标方法研究浅埋圆形结构附近半圆形沉积谷地的地震动.通过具体算例,讨论半圆形沉积谷地表面上的地震动、浅埋圆形结构周边位移及动应力集中系数.结果表明:相对半空间较“软”的浅埋圆形结构对半圆形沉积谷地地震动有巨大的放大作用,沉积谷地对浅埋结构FDSC的影响相对不大.     

SH波对浅埋相邻多个圆孔作用的动力分析

建立了求解浅埋相邻多个圆形孔洞对稳态SH波的散射及浅埋结构动应力分析的解析方法。利用SH波散射的对称性、复变函数与多极坐标法，构造了一个可以满足水平地面上应力自由边界条件的浅埋相邻多圆孔对SH波散射的波函数；利用这一波函数，则可将这一个半空间的问题转化成对一个全空间中的相邻多圆孔的散射问题的求解。该问题的解答，最终又可归结为对一组无穷代数方程组的求解问题，并可利用截断有限项的方法对其进行计算，作为例题对抗爆问题进行分析。最后给出了当稳态SH波垂直于水平面入射时，有关浅埋相邻2个圆孔附近的动应力集中问题的算例和数值结果，并讨论了波数与浅埋2个圆孔中心至自由表面距离和2个圆孔中心距离变化对动应力集中的影响。     

浅埋相邻多个圆形衬砌与SH波的相互作用

利用SH波散射的对称性与多极坐标法,构造了一个可以满足水平地面上应力自由边界条件的浅埋相邻多圆形衬砌对SH波散射的波函数。利用此波函数,将半空间的问题转化成对全空间中的相邻多圆形衬砌的散射问题的求解。该问题又可归结为对一组无穷代数方程组的求解问题,并可利用截断有限项的方法对其进行计算。作为算例,检验了截断计算的精度,给出了当稳态SH波入射时有关浅埋相邻二个圆形衬砌的动应力集中问题的数值结果, 并予以了讨论。     

浅埋相邻多个圆形衬砌与SH波的相互作用

利用SH波散射的对称性与多极坐标法,构造了一个可以满足水平地面上应力自由边界条件的浅埋相邻多圆形衬砌对SH波散射的波函数.利用此波函数,将半空间的问题转化成对全空间中的相邻多圆形衬砌的散射问题的求解.该问题又可归结为对一组无穷代数方程组的求解问题,并可利用截断有限项的方法对其进行计算.作为算例,检验了截断计算的精度,给出了当稳态SH波入射时有关浅埋相邻二个圆形衬砌的动应力集中问题的数值结果,并予以了讨论.     

SH波入射时多个浅埋圆形衬砌结构附近半圆形沉积层的地表位移

本文利用复变函数和多极坐标的方法,给出了多个浅埋圆形衬砌结构附近半圆形沉积层的地表位移对SH波散射问题的解答.在求解过程中,将整个求解区域分割成两个区域,一个区域为半圆形沉积层,另一区域为多个浅埋圆形衬砌结构附近带半圆形凹陷的半无限弹性空间.在这两个区域和浅埋圆形衬砌结构内部分别构造满足水平界面上应力为零的位移解,并在半无限弹性空间和半圆形沉积层及浅埋圆形结构的公共边界上分别实施位移和应力连续条件,建立求解问题的无穷代数方程组.通过算例的数值分析表明,浅埋圆形衬砌结构的存在对沉积层附近位移有明显的放大作用,且这种作用随着浅埋衬砌圆形结构之间距离的增大而减小.     

SH波作用下地表覆盖层对浅埋圆孔散射与动应力集中的影响

利用复变函数法和波函数展开法给出了具有地表覆盖层的弹性半空间内圆形孔洞在稳态SH波作用下动应力集中问题的解.根据SH波散射的衰减特性,该问题采用大圆弧假定法求解,利用半径很大的圆来拟合地表覆盖层的直边界,将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题.借助Helmholtz定理预先写出问题波函数的一般形式解,再利用边界条件并借助复数Fourier-Hankel级数展开把问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组,截断该无穷代数方程组可求得该问题的数值结果.最后,通过算例讨论了地表覆盖层对浅埋圆孔动应力集中的影响.结果表明,半空间地表覆盖层的存在,即使厚度很薄,对入射SH波的散射也具有很大影响,覆盖层刚度和厚度的变化可显著改变浅埋圆孔周边动应力集的分布.     

SH波对浅埋圆孔附近多个半圆形凸起地形的散射

局部地形对地震动的影响是地震工程学研究的重要课题,文章应用“契合”与多极坐标的方法对由多个半圆形凸起构成的复杂地形及其附近的圆形孔洞对SH波的散射与地震动问题进行了研究．最后通过具体算例,讨论了半圆形凸起地形表面上的地震动、浅埋圆孔周边位移及动应力集中系数．结果表明：多个凸起与浅埋圆孔之间相互影响明显,应该引起重视。     

浅埋圆形夹杂附近半圆形沉积层对SH波的散射与地表位移

采用辅助函数思想,利用复变函数和多极坐标的方法给出地下浅埋圆形夹杂与地面上半圆形沉积层对SH波散射问题的解答.在求解过程中,采用"分区"和"契合"的方法,分别构造各"分区"的位移场和应力场,并在对应的"公共边界"上分别实施位移和应力连续条件,建立起求解该问题的无穷代数方程组,给出分析例题和数值结果,并对其进行讨论.     

SH波入射时含圆形孔洞的半圆形凸起地形与其附近的圆形孔洞的相互作用

应用辅助函数思想与复变函数、多极坐标法研究了在平面SH波作用之下,含圆形孔洞的半圆形凸起地形与其附近的圆形孔洞的相互作用问题.通过理论求解,得出了问题的解析解答,文中最后给出了具体算例,讨论了地表位移幅值、浅埋圆孔及凸起所含圆孔的动应力集中系数.结果表明:浅埋圆孔的存在一定程度上存在减震作用,而凸起所含圆孔的存在却将削弱模型的刚度,应该引起足够的重视.     

含孔平面力板弹性波散射与动应力分析

基于有中面力平板小挠度弯曲波动理论,利用复变函数方法,分析研究了含孔平面力板弹性波散射与动应力集中问题,得到了传播弯曲波时此种平板弯曲波动问题的分析解,分析了双向均拉力对弹性波散射及动应力系数的影响,给出了平板含圆孔及椭圆孔的动应力系数的数值结果并对数值结果进行了讨论。     

Interaction of a circular cavity and a beeline crack in right-angle plane impacted by SH-wave

The problem of scattering of SH-wave by a circular cavity and an arbitrary beeline crack in right-angle plane was investigated using the methods of Green’s function,complex variables and muti-polar coordinates.Firstly,we constructed a suitable Green’s function,which is an essential solution to the displacement field for the elastic right-angle plane possessing a circular cavity while bearing out-of-plane harmonic line source load at arbitrary point.Secondly,based on the method of crack-division,integration for solution was established,then expressions of displacement and stress were obtained while crack and circular cavities were both in existence.Finally,the dynamic stress concentration factor around the circular cavity and the dynamic stress intensity factor at crack tip were discussed to the cases of different parameters in numerical examples.Calculation results show that the crack produces adverse engineering influence on both of the dynamic stress concentration factor and the dynamic stress intensity factor.     

具有刚性覆盖层的界面圆环形衬砌对SH波的散射

采用Green函数方法研究界面圆环形衬砌对SH波的散射问题，取含有半圆环形衬砌的弹性半空间在其水平表面上任意一点承受时间谐和的出平面源荷载作用时位移场的解答为Green函数，并采用契合方法推导出求解该问题的定解积分方程组，衬砌边界面点对应的附加外力系的值反映了该点的动应力集中程度，采用直接离散的方法将定积分方程组转化为线性代数方程组计算求解，给出了具有刚性覆盖层地各种介质参数对界面环形衬砌周边动应力集中系数的影响。     

各向异性介质中椭圆柱面对SH波散射的椭圆坐标求解

本文利用椭圆坐标中的分离变量法,由Mathieu函数给出了各向异性介质中的椭圆柱面对SH波散射的解析解。对各种长短轴比值的椭圆表面和长为椭圆焦点距的裂纹尖端给出了动应力集中系数的数值结果.     

含刚性圆柱夹杂压电介质的动力反平面特性

利用复变函数和波函数展开法对稳态SH波在含刚性可移动圆柱夹杂的无限线弹性压电介质中的散射与动应力集中问题进行研究．获得压电介质中刚性圆柱夹杂周边动应力的表达式，并对具有不同压电特征参数和不同波数情况下的夹杂边界动应力集中系数进行了数值计算．计算结果表明，边界动应力集中对外加电场压电参数具有线性依赖关系，对含刚性可移动圆柱夹杂的压电介质进行低频和大压电特征参数情况下的动力分析是非常重要的。     

SH波在压电材料中的散射和动应力集中

利用复变函数和波函数展开法，对稳态SH波在含有圆形孔洞的无限弹性压电介质中的散射与动应力集中问题进行研究。获得压电材料圆形缺陷对入射波强度和外加电场的依赖关系，及圆孔周边动应力的表达式，并对具有不同特征参数和不同波数情况下的孔边动应力集中系数进行了数值计算。为压电材料断裂动力学问题的研究提供了一种行之有效的分析方法。计算结果表明，对含圆形缺陷的压电材料进行低频和大特征参数λ情况下的动力分析是非常重要的。