界面可移动圆柱形刚性夹杂对SH波散射及动应力集中

利用Green函数方法求解界面可移动圆柱形刚性夹杂对SH波的散射问题。首先给出了带有半圆柱形刚性夹杂的弹性半空间水平上任一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时的位移解。其次，将此移解答为Green函数，推导界面可移动圆柱形刚性夹杂对SH波散射问题定解积分方程。最后，给出不同介质参数对界面可移动圆柱形刚性夹杂的动应力集中系数的影响。     

含非圆孔无限压电介质的动力反平面特性研究

利用复变函数与保角映射法对稳态SH波在含非圆孔压电介质中的散射和动应力集中问题进行研究,获得了应力场、电场对入射波强度、外加电场的依赖关系,得到了压电介质中任意形状孔洞周边的动应力及电场强度的表达式.作为算例,对具有不同压电特征参数和不同波数情况下的含椭圆形孔洞压电介质的孔边洞应力集中系数和电场集中系数进行了数值计算.计算结果表明,孔边界动应力对外加电场压电参数具有线性依赖关系,对于含椭圆形孔的无限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.     

含圆孔直角域压电介质的动力反平面特性

为了研究直角域附近缺陷对压电材料的动力学行为的影响,利用复变函数法及镜像法研究含界面附近圆孔的直角域压电介质的动应力集中问题,得到了直角域压电介质中圆形孔洞对时间谐和的反平面剪切波散射引起的动应力集中系数和电场强度集中系数的解析表达式,并给出了它们随入射波频率、材料的物理常数和结构几何参数变化的计算结果图.结果表明,在某些参数组合情况下,压电直角域界面附近圆孔边界动应力集中系数的最大值为半无限压电域界面附近圆孔的2～3倍,且电场强度集中系数在低频情况下非常大.对含缺陷直角域压电介质进行动力学分析非常必要.     

浅埋可移动圆柱形刚性夹杂附近的半圆形凸起对SH波的散射

采用“契合“方法,提出了地下可移动圆柱形刚性夹杂与地面上半圆形凸起地形对SH波散射问题的解答.将整个求解区域分割为两部分,在其中分别构造位移解,通过移动坐标,在“公共边界“上实施“契合“,并同时满足地下可移动刚性夹杂的边界条件,从而建立起求解该问题的无穷代数方程组.最后介绍了地表位移幅值的数值结果以及凸起地形顶点位移幅值随可移动刚性夹杂埋深的变化情况.讨论表明,浅埋刚性可移动夹杂对地表位移幅值的影响不能忽略.     

界面点源和半圆柱在直角域中的反平面散射

为得到直角域中垂直边界上的半圆柱对点源载荷的反平面弹性动力学解析解,按照镜像方法和波函数展开法,研究了点源对半圆柱的稳态散射以及其与边界的相互作用,得到直角域中的位移场和应力场.首先,延拓直角域为半空间,延拓半圆柱为圆柱,得到等价问题;其次,构造位移波的波函数级数表达式;最后,对圆柱边界做Fourier展开,定解波函数系数.数值计算了圆柱边沿的动应力,结果表明,半圆柱的散射总是明显地分为投射侧和隐蔽侧,相对低频总是能引起更大的动应力,介质参数对径向动应力和周向动应力的分布,有着截然不同的影响.理论分析得到的稳态解丰富了SH波散射的理论,为双相介质界面圆柱的SH波散射的Green函数方法奠定了基础,数值算例为相应的工程问题提供了参考.     

SH波对界面附近脱胶圆夹杂的散射

采用Green函数法、复变函数法研究了SH波对界面附近含有半圆形脱胶的圆柱形弹性夹杂的散射,并给出了动应力集中系数的数值结果.首先,沿界面将整个空间分成上下2个部分.在上半空间,给出了在含有半圆形凸起的圆柱形弹性夹杂的弹性半空间中水平表面上任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时的位移函数.其次,取该位移函数作为Green函数,在上下空间"契合"时在界面处满足连续性条件,同时构造出半圆形脱胶,进而求出应力和位移的表达式.最后作为算例,给出了弹性夹杂周边以及脱胶结构周边的动应力集中系数的数值结果,分析了圆柱形夹杂和不同介质参数对动应力集中的影响情况.结果表明,脱胶结构对界面附近的动应力集中系数有放大作用.     

SH波作用下裂纹对圆夹杂散射动应力集中问题的影响

研究SH波入射时在圆形夹杂附近存在裂纹的情况下圆夹杂散射动应力集中问题．利用Green函数法求解动应力集中系数．取含有圆形夹杂的弹性全空间上任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时位移函数的基本解作为Green函数,采用裂纹“切割”方法建立问题的求解积分,得到圆夹杂周边动应力集中系数的解答．最后给出圆形夹杂附近存在共线与平行直裂纹2种情况的解答,并与无裂纹的情况进行比较。     

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。     

含有脱胶的椭圆夹杂及圆夹杂对SH波的散射

为了求解半空间内含有部分脱胶的椭圆夹杂与圆形夹杂对SH波的散射影响问题,本文将复变函数法、Green函数法与保角映射技术相结合,根据保角映射的原理,将椭圆夹杂映射为圆夹杂,求出散射波的位移及应力场。结合Green函数法在脱胶部分"虚设点源",根据椭圆夹杂以及圆形夹杂周围应力及位移连续的边界条件,求出位移及应力的基本解。在脱胶部分通过施加大小相等、方向相反的力构造"脱胶模型",得到在半空间内含有部分脱胶的椭圆夹杂以及圆形夹杂对SH波散射的总位移场。通过数值算例表明:得到不同的介质参数对动应力集中系数的影响不同,其中,SH波入射的角度、入射频率、波数比、介质参数、埋深、缺陷之间距离、脱胶角度等对动应力集中系数都有影响。     

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。     

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。     

浅埋圆柱形弹性夹杂附近的半圆形凸起对SH波的散射

采用"契合"思想,利用复变函数法研究了地下弹性夹杂与地面上半圆形凸起地形对SH波的散射问题.将整个求解区域分割为2部分,在其中分别构造预先满足边界条件的位移解.利用"公共边界"上的"契合"条件和地下弹性夹杂的边界条件,建立起求解该问题的无穷代数方程组.通过具体算例,给出了地表位移幅值和弹性夹杂边界上动应力集中的数值结果,并进行了讨论.可以看到,弹性夹杂与介质的材料参数比对地表位移和弹性夹杂边界上动应力集中系数有直接影响.     

SH波作用下圆形夹杂与裂纹的相互作用

利用特殊函数的加法公式,采用Green函数法研究圆形夹杂附近的裂纹对SH波的散射和裂纹尖端动应力强度因子的求解.取含有圆形夹杂的基体中任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时位移函数的基本解作为Green函数.首先求解圆形夹杂在SH波作用下的散射问题;然后利用Green函数在裂纹实际存在位置实施裂纹的"人工切割",以恢复存在的裂纹,建立裂纹尖端应力的求解积分,得到动应力强度因子的解答;最后对圆形夹杂附近单平行裂纹问题进行了研究.     

裂纹对圆孔SH波散射与动应力集中系数的影响

采用Green函数法研究SH波入射时在圆形孔洞附近存在裂纹的情况下圆孔散射动应力集中系数的求解,取含有圆形孔洞的弹性全空间上任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时位移函数的基本解作为Green函数,首先求解圆形孔洞在SH波作用下的散射问题,然后利用Green函数在裂纹实际存在位置实施裂纹的“人工切割”,以恢复存在的裂纹,建立圆孔固边动应力的求解积分,得到动应力集中系数的解答,最后对圆形孔洞附近单裂纹问题进行了研究。     

SH波对脱胶圆夹杂及其边缘直裂纹的散射

采用Green函数法、复变函数法研究SH波对均匀介质中含有上半圆形脱胶及其直线型裂纹的圆柱形弹性夹杂的散射问题,并给出裂纹尖端动应力强度因子的计算结果．将整个空间分成上下2个部分．在下半空间,给出了在含有半圆形凸起的圆柱形弹性夹杂的弹性半空间中,水平表面上任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时的位移函数．取该位移函数作为Green函数．采用裂纹“切割”方法构造直线型裂纹,并根据连续性条件建立起问题的定解方程组,得到动应力强度因子的解答．最后作为算例,给出了裂纹尖端动应力强度因子的算例,分析了圆形弹性夹杂参数、入射波参数和裂纹参数对动应力强度因子的影响情况．结果表明,脱胶结构对直裂纹的动强度因子有很大的影响．