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SH波作用下界面任意形状孔洞附近的动应力集中 总被引:1,自引:0,他引:1
采用Green函数和复变函数法求解了平面SH波在界面任意形状孔洞上的散射问题.首先,取含有任意形状凹陷的弹性半空间,在其水平表面上任意一点承受时间谐和的反平面线源荷载作用时的位移场作为Green函数.然后,按契合方式构造出界面任意形状孔洞对SH波的散射模型,利用所得Green函数按界面位移连续条件建立求解问题的定解积分方程组,求解界面孔附近的动应力集中系数.最后,给出了界面上椭圆孔和方孔边缘动应力集中系数的数值结果,并讨论了不同介质参数和孔洞形状对孔附近动应力集中系数的影响. 相似文献
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基于径向基函数的无单元法求解力学问题误差分析 总被引:1,自引:0,他引:1
径向基函数形状参数的选择在无单元法数值计算中一直是一个热门的问题,现在已总结出许多确定形状参数的经验公式. 但还没有相关研究表明这些形状参数是如何随着影响域尺寸而变化的. 本文研究了MQ(multi-quadrics) 径向基函数中形状参数对无单元法计算误差的影响. 首先,从理论上分析了形函数导数随着形状参数值的变化趋势,和以计算点为中心节点对称布置与不对称布置的形函数导数的变化规律;然后分析了影响域尺寸对误差的影响,得到了在不同影响域尺寸下,误差随形状参数值变化的规律;在此基础上,给出了影响域范围值. 相似文献
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二维介质参数的大扰动反演方法 总被引:2,自引:0,他引:2
对非均匀介质参数反演问题进行了研究,并提出了用于反演二维介质参数的广义射线近似方法.利用参考场量和扰动变量对声波方程中的介质参数进行处理,并利用Green函数理论得到扰动参数比的积分方程.基于非均匀介质中波函数的局部理论和射线理论,引入了全波场的广义射线近似形式,通过定义介质参数函数,把反演目标归结为其第一类Fredholm积分方程.利用积分变换方法得到二维介质的介质参数函数,从而得到介质参数,在Born近似方法中,反演的介质参数扰动不能超过20%,但是在本文中介绍的方法能够有效地反演其扰动比不超过50%的变化情况 相似文献
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研究了平面SH波在半空间双相弹性介质中的传播。通过Green函数和积分方程方法,按照复变函数描述,对透射波被圆孔散射的情况进行稳态分析。将双相介质半空间沿界面剖分为1/4空间介质Ⅰ和含圆孔的1/4空间介质Ⅱ,分别构造了介质Ⅰ和介质Ⅱ中反平面点源荷载的Green函数,按双相介质中平面SH波的处理方法,给出介质Ⅰ和介质Ⅱ中的平面位移波,两种介质之间的相互作用力与对应Green函数的乘积沿界面的积分与平面位移波叠加得到介质Ⅰ和介质Ⅱ中的全部位移场。按照界面的位移连续条件,定解积分方程组,得到问题的稳态解,并给出圆孔位置和介质参数对散射的影响。 相似文献
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利用复变函数和Green函数法研究了无限半空间中双相介质界面附近圆形衬砌对SH波的散射与动应力集中问题。该问题的解答采用镜像法,首先构造出含有圆形衬砌的直角平面区域出平面问题的Green函数,然后利用“契合”技术,并根据界面处位移连续性条件将解答归结为具有弱奇异性的第一类Fredholm积分方程组的求解,结合散射波的衰减特性,直接离散该方程组,把积分方程组转化为线性代数方程组可得到该问题的数值结果。最后,通过算例分析了不同介质参数、几何参数和入射波时圆形衬砌界面的动应力集中情况。 相似文献
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针对风荷载、地震荷载等存在但难以精确量测的问题,提出一种无需量测外荷载的新的损伤识别方法。将经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)应用于结构损伤识别,通过求振动响应信号固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)的振动传递率,构建了一种新的结构损伤识别参数。对预置不同程度开胶损伤的玻璃幕墙试件进行动态测试,得到不同损伤程度下玻璃幕墙的固有模态函数振动传递率,与无损伤条件下的固有模态函数振动传递率进行比较来识别和评估玻璃幕墙开胶损伤程度。研究表明:此方法无需量测外荷载也能识别结构损伤,损伤参数值能反映损伤大小。 相似文献
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利用复变函数法、多极坐标及傅立叶级数展开技术求解了二维直角平面内固定圆形夹杂对稳态入射反平面剪切(shearing horizontal, SH)波的散射问题。首先构造出介质内不存在夹杂时的入射波场和反射波场,然后建立介质内存在夹杂时由夹杂边界产生的能够自动满足直角边应力自由条件的散射波解,从而利用叠加原理写出介质内的总波场。利用夹杂边界处位移条件和傅立叶级数展开方法列出求解散射波中未知系数的无穷代数方程组,在满足计算精度的前提下通过有限项截断,得到相应有限代数方程组的解,最后通过算例具体讨论了二维直角平面水平边界点的位移幅度比和相位随量纲一波数、入射波入射角及夹杂位置的不同而变化的情况,结果表明了算法的有效实用性。 相似文献
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SH波入射时垂直半空间中双相介质界面附近圆孔的动力分析 总被引:2,自引:0,他引:2
利用复变函数和Green函数法研究了垂直半空间中双相介质界面附近圆孔对SH波的散射与动应力集中问题。该问题的解答采用镜像法,首先构造出含有圆孔的直角平面区域出平面问题的Green函数,然后利用契合技术,并根据界面处位移连续性条件将解答归结为具有弱奇异性的第一类Fredholm积分方程组的求解,结合散射波的衰减特性,直接离散该方程组,把积分方程组转化为线性代数方程组可得到该问题的数值结果。最后,通过算例分析了圆孔的动应力集中情况。结果表明,与全空间中界面附近圆孔对SH波的散射相比,由于垂直半空间自由边界的存在,孔边动应力集中系数明显增大;另外,入射波由硬介质(波速大)进入到软介质(波速小)时,与均匀介质相比,孔边动应力集中更显著,最不利的参数组合,孔边动应力集中系数几乎提高了一倍,入射波由软介质进入到硬介质时,情况相反。 相似文献
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IntroductionAcousticwaveimaginghasagreatpotentialtobeappliedtonondestructivetesting ,medicalimaging ,geologicalprospectingandmaterialscienceetc.,andvariousimagingmethods,eachpossessingitsownpeculiarities,havebeenproposed .In 1 992 ,Moghaddam[1]putforwarda… 相似文献
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O. M. Khai 《Mechanics of Solids》2008,43(6):910-918
We consider a three-dimensional problem on the interaction of harmonic waves with a thin rigid movable inclusion in an infinite elastic body. The problem is reduced to solving a system of two-dimensional boundary integral equations of Helmholtz potential type for the stress jump functions on the opposite surfaces of the inclusion. We propose a boundary element method for solving the integral equations on the basis of the regularization of their weakly singular kernels. Using the asymptotic relations between the amplitude-frequency characteristics of the wave farzone field and the obtained boundary stress jump functions, we determine the amplitudes of the shear plane wave scattering by a circular disk-shaped inclusion for various directions of the wave incident on the inclusion and for a broad range of wave numbers. 相似文献
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弹性波在岩体中传播时与岩体缺陷相互作用形成复杂的传播图案。为研究缺陷对弹性波多次散射作用的影响,建立了双椭圆缺陷模型,基于Green函数基本解,采用边界积分的计算方法,得到了反映缺陷界面条件的刚度矩阵,分析了弹性波在双椭圆缺陷间的多次散射效应。结果表明:与单椭圆缺陷模型相比,双缺陷的相互作用使得弹性波频散和衰减效应增强,定量给出了缺陷的影响区域,从而明确了多次散射效应的尺度界限。进一步探讨了弹性波传播的多尺度效应,结果表明频散的Rayleigh峰、Mie峰和衰减的峰值频率同椭圆长轴和入射波波长两个尺度密切相关,存在明确的定量关系。相应的数值模拟结果表明,弹性波和缺陷相互作用在缺陷界面上诱发界面波,该界面波也存在频率相关性,影响了弹性波宏观传播的频散和衰减特征。 相似文献
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Fred L. Neerhoff 《Applied Scientific Research》1976,32(3):269-282
A rigorous theory of the scattering and excitation of SH-surface waves by a protrusion at the mass-loaded boundary of an elastic half-space is presented. The boundary value problem (which is of the third kind) is solved by employing two suitably chosen Green functions. One of them is represented as a Fourier type of integral, the other is taken to be the Bessel function of the second kind and order zero. The procedure leads to a system of three, coupled, integral equations. This system is solved numerically. In case of an incident bulk wave, the amplitude of the launched surface wave is computed; in case of an incident surface wave, its transmission and reflection factor are computed. For both cases, an expression for the far-field radiation pattern of the scattered bulk wave is derived. A reciprocity relation is shown to exist between the amplitude of the launched surface wave and the far-field bulk wave radiation pattern. Numerical results are presented for a triangularly-prismatic protrusion; they are compared with the results pertaining to a corresponding indentation in the mass-loaded boundary, that have been obtained in a previous paper. 相似文献
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