论文题目: SH波作用下半空间中夹杂与裂纹的相互作用
论文类型: 博士论文
论文专业: 固体力学
作者: 杨在林
导师: 刘殿魁
关键词: 动应力集中系数,动应力强度因子,裂纹,函数,波散射
文献来源: 哈尔滨工程大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文在弹性动力学范畴内，采用Green函数、复变函数和多极坐标方法研究了半空间中可移动刚性圆柱、半空间中圆形孔洞及其附近任意位置裂纹、半空间中可移动刚性圆柱及其附近任意位置裂纹对SH波的散射问题。首先，构造了适合本文问题的Green函数，该函数为含有圆形孔洞(可移动圆形刚柱)弹性空间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。利用构造出的Green函数，即可求解半空间夹杂(圆形孔洞、可移动刚性圆柱)及其附近任意位置裂纹对SH波的散射。其次，采用裂纹“切割”方法构造裂纹：沿裂纹位置施加反向应力，即在欲出现裂纹区域加置与夹杂(圆形孔洞、可移动刚性圆柱)对SH波散射产生应力相对应的大小相等、方向相反的出平面荷载，从而构造出裂纹，并因而得到夹杂和裂纹同时存在条件下的位移场与应力场。最后，讨论了不同参数条件下夹杂周围的动应力集中系数，水平表面位移、裂纹尖端动应力强度因子的变化情况。本文所作的具体工作如下： 1．构造适合论文研究工作的Green函数，即含有圆形孔洞(可移动刚性圆柱)弹性半空间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，讨论了Green函数的连续、奇异等性状。 2．研究了半无限空间中可移动刚性圆柱对SH波的散射。求解问题的关键是要构造一个能自动满足含可移动刚性圆柱的弹性半空间自由表面上应力为零边界条件的散射波。这个散射波可以利用SH波散射具有的对称性质和多极坐标方法来构造。应用可移动刚性圆柱周边上的运动条件来确定该散射波。最终则可将可移动刚性圆柱散射波的问题归结为对一个无穷代数方程组的求解，并可采用截断有限项的方法对其进行求解。最后给出了具体算例，并对其进行了讨论。
论文目录:
第1章 绪论
1.1 选题的背景和意义
1.2 弹性动力学的研究状况
1.2.1 弹性波散射问题的研究状况
1.2.2 复合裂纹对弹性波散射的研究状况
1.3 弹性波散射问题的主要研究方法
1.4 本文的主要工作
第2章 基本理论和基本方程
2.1 弹性动力学的基本理论
2.1.1 弹性动力学的控制方程
2.1.2 波动方程的简化
2.2 固体中的平面波
2.3 复数形式下的控制方程和波动方程
2.4 本章小结
第3章 无限半空间中可移动刚性圆柱对SH波散射及动应力集中
3.1 引言
3.2 问题的表述
3.3 控制方程
3.4 界面附近可移动刚性圆柱引起的散射波
3.5 第Ⅰ类问题
3.5.1 入射波
3.5.2 边界条件
3.6 第Ⅱ类问题
3.6.1 入射波
3.6.2 边界条件
3.7 动应力集中系数
3.8 水平地表位移幅值
3.9 算例及结果分析
3.10 本章小结
第4章 半空间中圆孔及其附近裂纹对SH波散射与动应力强度因子
4.1 引言
4.2 问题的表述
4.3 Green函数
4.3.1 Green函数的一般定义和性质
4.3.2 Green函数的控制方程和边界条件
4.3.3 Green函数的导出
4.3.4 本文Green函数的性状
4.4 SH波对界面附近圆孔及裂纹的散射
4.5 SH动应力集中系数(DSCF)和动应力强度因子(DSIF)
4.6 算例及结果分析
4.7 本章小结
第5章 半空间中可移动刚性圆柱及其附近裂纹对SH波的散射与动应力强度因子
5.1 引言
5.2 问题的表述
5.3 Green函数
5.3.1 控制方程和边界条件
5.3.2 Green函数的导出
5.4 SH波对界面附近可移动刚性圆柱及裂纹的散射
5.5 动应力集中系数(DSCF)和动应力强度因子(DSIF)
5.6 算例及结果分析
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
个人简历
发布时间: 2006-10-13
参考文献
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