各向异性成层地基中Rayleigh波的弥散特性

利用有限单元法及解析法推导了各向异性层地基中Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波的弥散特征方程及各模态波位移分布的计算公式，可用于计算上软下硬地基，上硬下软地基及夹层地基Ｒａｙｌｅｉｈｔ面波的弥散曲线及位移分布。本文主要对各向异性上软下硬地基中Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波弥散特性及位移分布规律进行了讨论。     

地基含倾斜界面对Love波弥散特性

利用有限元法及解析法相结合的方法建立了地基含有倾斜层时Ｌｏｖｅ波弥散特征方程和位移计算公式，利用这一方法研究了该类地基Ｌｏｖｅ波弥散特性，并与水平成层地基进行比较。     

地基含倾斜界面时Love波弥散特性

利用有限元法及解析法相结合的方法建立了地基含有倾斜层时Ｌｏｖｅ波弥散特征方程和位移计算公式。利用这一方法研究了该类地基Ｌｏｖｅ波弥散特性，并与水平成层地基（α＝０°）进行比较     

匀质软夹层地基瑞利波弥散特性

本文利用有限单元法和解析法推导了求上软下硬地基，夹层地基及道路结构瑞利波弥散曲线及位移分布的计算公式，得到了兼有有限单元法计算简单及解析法精度高之优点的计算方法，且编制了相应的计算机程序，并着重讨论了匀质软夹层地基瑞利波的弥散特性。     

饱和土中Love波弥散特性

本文利用有限元法推导了饱和土中Ｌｏｖｅ面波的弥散特性方程，讨论了饱和土中Ｌｏｖｅ面波波速度的弥散特性及位移分布规律，并与相应弹性地基Ｌｏｖｅ面波的波速度弥散曲线进行了比较。     

瑞利波作用下成层地基中单桩横向振动分析

采用文克勒地基梁模型建立了成层地基中桩土相互作用的粘弹性模型,并利用现有的成层地基中的瑞利波弥散曲线解析解,通过解析法建立了瑞利波作用下多层介质中的桩体横向位移计算公式。在此基础上通过计算实例分析发现,无量纲频率α0、桩土相对刚度比Ep/Es、桩顶约束条件是影响桩体横向位移变化规律的主要因素,随着无量纲频率、桩土相对刚度比的增大,桩土分离的现象逐渐变得显著,桩顶约束的出现也会引起相同的结果。     

成层地基中桩顶导纳曲线的特性研究

本文在分析桩－土动力相互作用的基础上，给出了成层地基中桩顶导纳曲线的理论计算方法，并对桩的长径比，桩身强度，桩侧及桩尖土的力学特性等参数对导纳曲线的影响进行了探讨，得到了一些与均匀地基下不同的规律，这些结论对实际桩基检测具有一定的指导意义。     

利用短周期地脉动推断深层地基S波速度

从二维随机波场的相关理论出发，提出了如何从短周期地脉动（频率＞０．５Ｈｚ）时域信号中计算Ｒａｙｌｅｉｇｈ波弥散曲线，进而反演深层地基剪切波（Ｓ波）速度的理论方法和分析技术，并结合实测信号的分析结果，探讨了该方法的可行性和实用性。     

利用Love波特性计算地基动力响应

本文利用Love波弥散特性在频域上对地基出平面振动及扭振问题进行了研究。在计算区域内结构将采用有限单元划分,而在边界上则根据Love 面波特性使用传递边界有限单元。本文同时讨论了不同模态波对结构动力响应的贡献。本文方法也适合于静力分析。     

瑞利波作用下双层地基中群桩横向动力响应

采用文克勒地基染模型建立了桩－土－桩相互作用的粘弹性模型,在现有的成层地基中瑞皮弥散曲线解析解的基础,瑞利波作用下的双桩横向相互作用因子^↑α的计算公式。利用Poulos的“叠加原理”,在双桩的基础上得出了群桩桩顶横向位移及桩顶剪力计算公式,经过一系列的参数分析,得出了瑞利波引起的“群桩效应”对于桩顶固接情况可以忽略而对于桩顶自由情况不能忽略的结论。     

层状场地脉动卓越频率对应的理论计算深度研究*

地脉动观测是一种简便有效的场地土层动力特性测试方法。本文依据场地脉动能量中瑞利波为主的特性,基于层状场地瑞利波弥散特征曲线,研究了不同场地条件下脉动卓越频率对应的瑞利波波长与场地自振频率理论计算深度之间的关系。计算结果表明：场地一定深度范围内土层剪切波速差异特性是其主要影响因素。如果土层波速差别较小或者某一波速占主导地位,则理论计算深度与瑞利波波长比值约为1/4a(a为瑞利波波速与剪切波速之比),与均匀场地结果接近;反之,土层波速差异越大,两者比值与1/4a偏离越远,且1/4a为比值上限。     

声表面波滤波器的离散Green函数分析法

日本学者Hashimoto提出栅格有效介电常数和离散Green函数,并结合有限元方法分析了短路金属栅阵中声表面波的传输特性。由此开发了相应的Fortran应用程序。国际上许多从事声表面波器件的研发公司都使用该程序设计他们的产品。以Rayleigh波在128°YX-LiNbO3基片、铝金属栅中传播为例,给出根据Hashimoto程序运算的结果,读取禁带下边缘和禁带上边缘所对应的相对频率的数值,代入COM理论色散关系的数学表达式中,该表达式的图形就是由COM理论色散关系而确定的波数色散曲线,以提取耦合模参数。     

Dispersion and characteristic surfaces of waves in hybrid multilayered piezoelectric circular cylinders

The frequency and group velocity dispersion behaviors, and characteristic surfaces of waves in a hybrid multilayered piezoelectric circular cylinder are investigated. The associated frequency dispersion equation is developed using an analytical-numerical method. In this method, the cylinder is modeled using the three-nodal-line layer element; the coupling between the elastic field and the electric field is considered in each element. A system of governing differential equations of each layer element is obtained following the Hamilton Principle. The phase velocity and slowness as well as the group velocity and slowness are established in terms of the Rayleigh quotient. Six characteristic wave surfaces, e.g. the phase velocity, slowness and wave surfaces as well as the group velocity, slowness and wave surfaces, are introduced to visualize the effects of anisotropy and piezoelectricity on wave propagation. A corresponding program code is developed and numerical examples are presented for hybrid multilayered piezoelectric circular cylinders with two ratios of radius to thickness.     

智能桁架机电耦合动力分析与振动控制

把作为主动杆全部或部分的压电陶瓷作动／检测元件视为多层迭合体，从机电耦合弹性理论出发，利用Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理建立了智能桁架结构机电耦合有限元动力分析模型，可用于机械／电载荷共同作用下的结构静／动力分析和振动控制系统设计。同时给出了元件的作动／检测方程，并以压电作动元件输入电压作为控制量，利用结构状态空间方程进行振动系统最优反馈控制律设计。算例表明该分析方法是可行的。     

Free convection in a non-Darcian wavy porous enclosure

A numerical study of non-Darcian natural convection in a wavy vertical enclosure filled with a porous medium is performed. The flow is modelled using Forchheimer extended Darcy model. The governing equations are solved by finite element method. Numerical results demonstrate the importance of non-Darcian effect. Cumulative heat flux and Nusselt number together with flow and temperature distributions in the form of streamlines and isotherms are presented for a wide range of governing parameters like Grashof number, Rayleigh number, wave amplitude, wave phase and roughness parameter.     

流-固多层结构中软层介质参数反演研究

建立了固体层内含软层介质的多层流-固界面模型。使用传递矩阵法,导出固体层内含软层介质的流-固界面波的频散方程。根据频散方程计算频散曲线,改变软层介质的深度、厚度及横波波速,观察频散曲线的变化。使用有限元软件建立仿真模型,引入遗传反向传播(Back Propagation, BP)神经网络,对模型参数进行了反演。反演结果表明,使用遗传BP神经网络,能有效地反演出软层介质的深度、厚度与横波波速参数。     

全局矩阵法及其在层状各向异性复合板中Lamb波传播特性研究中的应用

纤维增强复合材料中兰姆波的传播因其在无损评价中的应用而成为广泛研究的课题。一般采用传递矩阵法对各向异性多层媒质进行建模。虽然这种方法较为方便,但在大频厚积时会出现数值不稳定。本文作者对Nafeh的传递矩阵方法进行改进,所得到的全局矩阵方法具有较好的稳定性,其程序能有效地产生兰姆波的频散曲线。纤维增强复合材料中兰姆波的传播受多种因素的影响,层数的影响是其中之一。给出了不同层数复合板中兰姆波的相速度频散曲线以及两个基本模式a₀和s₀沿板厚方向的应力分布。这些数值示例为层状各向异性复合材料板的无损评价提供了理论依据。