嵌入弹性半空间的弹性迴转轴的扭转*

本文用线载荷积分方程法(LLIEM)研究嵌在弹性半空间的弹性迴转轴的扭转问题.将“点环力偶(PRC)”和“半空间点环力偶(PRCHS)”分别分布于迴转轴内和外的轴线上,就能将本问题归结为一维的Fredholm第一种积分方程组.直接用离散法求解时,会发现有时解是不稳定的,也就是病态情形.本文采用以带小参数的Fredholm第二种积分方程代替病态的Fredholm第一种积分方程的方法可以得到稳定的解,此法比Tikhonov正规化法简单,易于在计算机上运行.文中给出圆维、圆柱、圆锥-圆柱、抛物线轴等数值例子.     

横观各向同性饱和地基上刚性圆板的扭转振动

通过解析方法研究了横观各向同性饱和半空间上刚性圆板在简谐扭转荷载作用下的振动问题．运用Hankel变换求解了横观各向同性饱和土的动力控制方程,结合混合边界条件得出了刚性基础的扭转对偶积分方程,并将对偶积分方程转化为第二类Fredholm积分方程求解了基础的扭转振动问题,同时给出了动力柔度系数,基础的角位移幅值和基底接触剪应力的表达式．通过数值算例研究了地基的各向异性程度对基础扭转振动的影响．     

线载荷积分方程法分析桩顶受任意荷载的弹性斜桩

嵌在各向同性均匀弹性半空间的弹性斜桩顶部,受任意荷载的位移和应力,可分解为在倾斜平面xOz及其法平面yOz内进行分析.将Mindlin力作为基本虚载荷,令集度为未知函数X(t)、Y(t)、Z(t),分别平行于x、y、z轴,的基本载荷沿桩轴t的[0,L]内分布,并在桩顶作用集中力Q_x,Q_y、Z,力偶矩M_y、M_x,根据弹性桩的边界条件,将问题归结为一组Fredholm-Volera型的积分方程.文中给出数值解.计算结果的精度可用功的互等定理来检查.     

包含—受扭迴转轴的半空间的性质*

本文研究包含有一根部份嵌入的迴转轴的半空间的性质.不用知道一给定的嵌入的轴的扭转问题的精确解,这些性质能指出此半空间的位移或应力场的某些特点并且有时可以用来检查数值解.文中给出嵌入半空间的受扭的刚性圆柱的轴的表面上的正确的应力分布的检查的例子.     

材料各向异性对热弹性接触问题的影响

研究一个绝热刚性冲头和各向异性弹性传热半空间之间的稳态平面接触问题.由于冲头在半空间表面上的滑移,在接触区域内摩擦生热,并且热辐射到接触区域.之外的区域利用Fourier积分变换,将问题简化为两个奇异积分方程构成的方程组.利用Gauss-Jacobi梯形求积公式,数值地求解该方程组给出了各向异性和热效应的图例.     

饱和地基上弹性基础的竖向振动特性研究

采用解析的方法研究了饱和地基上受一简谐竖向荷载作用下弹性基础的动力响应．在分析中,首先利用积分变换技术获得了饱和介质基本控制方程的变换解,然后基于基础-半空间完全放松接触、半空间表面完全透水或不透水的假设,建立了该动力混合边值问题的对偶积分方程,并把该对偶积分方程进一步化为易于数值求解的第二类Fredholm积分方程A·D2文末数值算例给出了动力柔度系数、位移和孔隙水压力随振动频域和土-基础体系物理力学参数特性的变化曲线．结果表明:饱和地基上弹性基础的动力响应完全不同于饱和地基上刚性圆板的动力响应．所用方法可用于研究波的传播、土-结构动力相互作用等许多问题．     

多孔弹性层的刚性边界对扭转表面波传播的影响

根据介质的力学性能,正如Cowin及Nunziato一样,导出多孔弹性层覆盖在多孔弹性半空间上时,研究其刚性边界对扭转表面波传播的影响.导出了速度方程并对其结果进行了讨论.发现介质中可能存在两类扭转表面波阵面,而Dey等(Tamkang Journal of Science and Engineering,2003,6(4):241-249.)给出的没有刚性边界面时,存在3类扭转表面波阵面.研究还揭示,多孔弹性层中Love波也可能随同扭转表面波一起存在.值得注意的是,刚性边界面多孔弹性层中Love波的相速度,不同于自由边界面多孔弹性层中的相速度.实际观察到扭转波的色散性,以及速度随着振荡频率的增大而减小.     

刚性基础上的弹性层在表面垂直集中简谐载荷作用下的动力响应

本文首次将文献[1]所提出的线载荷积分方程法应用于求解弹性动力学问题。导出了刚性基础上的弹性层在表面垂直集中简谐载荷作用下动力响应问题的一维非奇异积分方程组,并求得了数值解。     

一类带约束的二维弱奇异积分方程的一般解及其应用*

本文给出二维弱奇异积分方程作用着约束方程的比[1]为更一般的解P式中k和产是给出的连续函数;(s,φ)是原点在M(r,θ)的局部极坐标;(r,θ)是原点在O(0.0)的总体极坐标;F(r_*,θ)=c_*(常数)是研究域Q的边界围线?Q:g(ω)=F(r,θ)/[πkφ₀];g'=dg/dω,ω=N-r2sin2(θ+φ₀);φ₀,N为中值.[1]的(2.19)型的解仅为F(r,θ)=ω时上述解的特例.文中给出刚性圆锥和弹性半空间接触问题的解作为应用例子.此解较Love(1939)的解简明.     

用第二类Fredholm积分方程求解弹性半空间上弹性板的垂直振动

根据混合边值条件,建立均布简谐荷载作用下弹性半空间上弹性板振动的对偶积分方程.用Abel变换化对偶积分方程为第二类Fredholm积分方程,并进行了数值计算.     

简便积分方程法分析桩

本文用两种方法来分析桩受垂直载荷作用问题.一种是:将由Mindlin集中力组成的轴对称载荷沿弹性半空间z轴的[0,L]内分布,并迭加Boussinesq的解;另一种是:除上述诸虚载荷外,还将Mindlin的垂直集中力沿z轴的[0,L]内分布.前者使边界条件为: 的桩受垂直载荷问题归结为一个Fredholm第一种积分方程;后者使边界条件(其中1,3式同)(0.1)式中的2为:0≤z≤L,U(e,z)=a-e,(e→a);W(a,z)=常数(0.2)的桩受垂直载荷问题归结为两个联立的Fredholm第一种方程式.对刚性桩而言,前者适于容许桩和其侧面附着的土有相对滑动情况;后者适于无相对滑动情形.这两种方法较现有的虚载荷分布于桩表面的诸法具有下列优点:1.所得的积分方程不是二维、奇异的;而是一维、非奇异的.2.能考虑初应力的影响.第一种方法还无须预先假定沉陷函数W;在可压缩桩中容易考虑三维应力的影响的好处.本文还给出Fredholm第一种积分方程近似解误差估计的一个定理,以及两种方法用DJS—21机计算单桩沉陷的结果.     

浅正弦波纹圆板在均布载荷下的大挠度弹性特征

本文用修正迭代法求解了波纹圆板壳体大挠度方程,得到了具中心平台的浅正弦波纹圆板在均布载荷下的弹性特征;给出了初始近似修正系数β的计算公式,并得到了能够简化特征迭代计算的一个积分.本文的解答较现有的波纹板壳体方程分析解更为符合实验结果,精确度和适用范围有较大改进.     

横观各向同性饱和地基与中厚圆板的非轴对称动力相互作用

研究横观各向同性饱和土地基上中厚弹性圆板的非轴对称振动问题,即首先利用Fourier展开和Hankel变换技术,求解了简谐激励下横观各向同性饱和土地基的非轴对称Biot波动方程,然后按混合边值问题建立地基与弹性中厚圆板非轴对称动力相互作用的对偶积分方程,并将对偶积分方程化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程．文末给出了算例．数值结果表明,在一定频率范围内,地基表面的位移幅值随激振频率增加而增大,随距离的增大以振荡形式衰减变化．     

轴对称问题的积分方程的迭代解法

将集度分别为x(ξ)和y(ξ)的集中力和挤压中心沿物体外弹性空间z轴分布,并迭加应力为常数项的解,就能使轴对称应力问题归结为两个联立的一维Fredholm第一种积分方程,本文研究此类方程的迭代解法.给出与E.Rakotch收缩映射定理等价的引理和迭代收敛证明.     

上覆单相弹性层的饱和地基上刚性基础竖向振动的轴对称混合边值问题

运用作者提出的饱和土弹性波动方程,从理论上研究了上覆单相弹性土层的饱和地基上刚性基础的竖向振动轴对称问题,即采用Hankel积分变换技术并按混合边值条件建立了部分饱和地基上刚性基础竖向振动的对偶积分方程,并将其蜕化为完全饱和地基的情形;该对偶积分方程可化为易于数值计算的第二类Fredholm积分方程。文末的算例给出了地基表面动力柔度系数C_v随无量纲频率a₀的变化曲线。     

受轴向集中压力的椭球体的应力分析

用积分方程法和光弹性方法分析受轴向集中压力的椭球体.在弹性全空间z=-c轴上的[a,∞)和[-a,-∞)区间上,与z=0平面对称地分布集度为X₁(c)=X₁(-c)的集中力、集度为X₂(c)=X₂(-c)的挤压中心,以及迭加一对平行z轴、等值反向、分别作用于z=α及z=-α上的集中力,就能使受轴向集中压力的椭球体问题归结为两个联立的Fredholm第一种积分方程.然后,便能方便地进行数值计算.三维光弹性“冻结”切片法用于详细分析两个椭球体的模型,给出几个切面的应力分布,所得结果σ_z与积分方程法相近,并将结果应用于分析不规则岩石力学试件实测资料的整理.     

刚性线夹杂与弹性圆夹杂的相互作用

本文将刚性线夹杂与弹性圆夹杂的相互作用，归为解一个标准的柯西型奇异积分方程，获得了刚性夹杂端点的应力强度因子及夹杂的界面应力．     

用数学弹性力学的方法研究弹性体的稳定问题

用数学弹性力学的方法研究弹性体的稳定问题,是一个重要而困难的课题.B.B.Hовожилов在文献[1]中给出了平衡方程和边界条件,由于数学上的困难,没有给出具体问题的解.A.Ю.Ишлынский[2]用数学弹性力学的方法解决了两边简支的无限宽平板当两边均匀受压时,在平面应变条件下的弹性稳定问题.他说:“从Hовожилов方程的观点看来,我们在平衡方程中忽略了转动分量,同时在边界条件中保存了转动的因素”,以克服数学上的困难.由于引入了一些简化带来了一些误差,他所得的临界载荷略微高于经典理论给出的临界载荷.К.ф.Войцеховская[3,4]采用Ишлынский的方法,获得了两端简支的圆杆和圆柱壳在轴压作用下的临界载荷,也略微高于经典理论给出的临界载荷.从弹性理论的观点看来,他们的结果是不够严格的.本文采用Hовожилов的平衡方程和边界条件,采用胡海昌[6]的位移函数用以简化微分方程组,克服了数学上的困难,解得了[2-4]中求解过的几个稳定问题,得到的临界载荷略微低于经典理论给出的临界载荷.从数学弹性力学的观点看来,它是严格的.     

复合载荷作用下夹层圆板的非线性振动和屈曲

基于von Karman薄板理论,建立了均布载荷和周边面内载荷联合作用下夹层圆板非线性振动问题的控制方程和滑动固定边界条件,给出了相应静力问题的精确解及其数值结果．基于时间模态假设和变分法,得到了空间模态的控制方程,并使用修正迭代法求解该方程,得到夹层圆板幅频-载荷特征关系．讨论了两种载荷对夹层圆板振动特性的影响规律．当周边面力使夹层圆板的最低固有频率为零时,就可获得临界载荷的值．     

立方准晶压电材料的半空间问题北大核心CSCD

考虑了立方准晶压电材料的半空间问题.给出了反平面机械载荷和面内电载荷作用下立方准晶压电材料弹性问题的控制方程,结合半无限区域表面边界条件,利用算子理论和复变函数方法获得了立方准晶压电材料半空间问题一般解的表达式.基于一般解得到了集中线力作用下,半空间问题的声子场和相位子场的位移、应力以及电位移的解析表达式.