SH波入射时地下半空间脱胶圆形衬砌与圆形夹杂的相互作用

论文摘要

现如今随着材料学的蓬勃发展,材料的安全性问题的研究受到了广泛的关注,而地下结构的安全性问题更是如今工程研究中的重点,比如说地下隧道结构的稳定性研究,地下结构的抗爆抗震研究等。地下结构的安全性研究一般即是研究地下结构的弹性波散射问题,探究地下结构在弹性波入射时的动应力集中现象,通过计算结构周围的应力与位移变化分析结构的稳定性。本文研究的是半空间地下脱胶衬砌与孔洞或夹杂在SH波入射时的弹性波散射问题,重点研究脱胶问题和其他缺陷一同存在时在弹性波入射时出现的动应力集中现象,本文属于地下结构的弹性波散射问题,归属于弹性动力学的研究范畴里。本文主要运用“分割”、“契合”的思想,将两个不同的结构在半空间内分离处理,运用复变函数法、镜像法、多极坐标法、积分变换法等方法对问题进行处理,利用圆形衬砌或夹杂的内外边界条件建立无穷代数方程组对问题进行解析,将模型分为I与II两个区域,首先构建II区域中圆形衬砌或圆形衬砌与夹杂的驻波函数,然后在区域I中构建入射波、反射波与散射波的函数,分别使其满足圆上的边界条件,然后将两个区域进行契合处理,构建方程组运用MATLAB软件进行仿真计算,给出具体算例说明之后针对圆形衬砌的参数、入射波入射角度、脱胶位置、与另一个圆孔或夹杂的距离等变量进行分别讨论分析并整理,讨论出改变这些参数时材料中的动应力集中系数的变化规律。

论文目录

摘要

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第1章绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 弹性波散射问题的理论推导方法

1.4 本文的主要工作

第2章基本理论与基本方程

2.1 弹性动力学的基本理论

2.1.1 波动方程的简化

2.1.2 矢量的亥姆霍兹分解

2.2 位移势表示运动方程

2.3 波动方程的分离变量解

2.3.1 平面波

2.3.2 柱面波

2.3.3 球面波

2.3.4 不均匀波

2.4 本文的波动问题

2.5 复数形式的波动与控制方程

2.6 Bessel函数

2.7 本章小结

第3章半空间下脱胶圆形衬砌与圆形孔洞对SH波的散射

3.1 引言

3.2 研究问题的模型

3.3 控制方程

3.4 区域Ⅱ中的驻波

3.5 模型的入射波与散射波

3.5.1 入射波和反射波

3.5.2 散射波

3.5.3 边界条件和定解方程组

3.6 衬砌周边的动应力集中系数（DSCF）

3.7 算例和结果分析

3.8 本章小结

第4章半空间下脱胶圆形衬砌与圆形夹杂对SH波的散射

4.1 引言

4.2 研究问题的模型

4.3 控制方程

4.4 区域Ⅱ中的驻波

4.5 模型的入射波与散射波

4.5.1 入射波和反射波

4.5.2 散射波

4.5.3 边界条件和定解方程组

4.6 衬砌周边的动应力集中系数（DSCF）

4.7 算例和结果分析

4.8 本章小结

结论

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 于昊

导师: 齐辉

关键词: 脱胶,衬砌,夹杂,弹性波散射,动应力集中系数

来源: 哈尔滨工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 力学,材料科学,公路与水路运输

单位: 哈尔滨工程大学

分类号: TB301;U451

总页数: 96

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SH波入射时地下半空间脱胶圆形衬砌与圆形夹杂的相互作用

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