含孔平板弹性波散射问题的复变函数方法

本文采用平板弯曲波动理论及复变函数方法，对平板开孔弹性波的散射及动应力集中问题进行了分析研究，得到了传播急剧记波时此种平板弯曲波动问题的分析解。若同时采用保角射技术，就为主解平板任意形状开孔弹性波的散射及动应力集中问题提供了一种统一规范的方法。作为算例，本文给出了平板开圆孔和椭圆孔附近的动应力集中系数的数值结果，并对其进行了讨论。     

含孔曲板弹性波散射与动应力分析

基于敞口浅柱壳弹性波动方程及摄动方法，对无限大含孔曲板弹性波散射及动应力问题进行了分析研究，将经典薄板弯曲波动问题的分析解作为本问题的主项，给出了在稳态波下孔洞附近散射波的零阶渐近解。建立了求解含孔曲板弹性波散射与动应力问题的边界积分方程法，利用积分方程法可获得问题的近似分析解。并给出了无限大曲板圆孔附近动应力集中系数的数值结果，且对计算结果进行了分析与讨论。     

小内力平板弹性波散射问题的摄动方法

基于平板小挠度弯曲波动方程,采用摄动方法具有纵向内力作用下的平板开孔弹性波的散射问题进行了研究,得么了传播稳态波时此种平板弯曲波动问题的分析解,分析了均匀纵向内力对弹性波散射结果的影响,作为算例,本文给出了平板圆形开孔的动应力集中系数的数值结果,并对计算结果进行了讨论。     

正交各向异性平板开孔弹性波的衍射与动应力集中

采用各向异性平板弯曲波动方程及摄动方法，对正交各向异性无限平板开孔弹性波的衍射及动应力集中的问题进行了分析研究，得到了在稳态波作用下此种忆边界条件波动问题的渐近形式分析解。同时采用复变函数方法及保角映射技术，为求解正交各向异性无限平板开孔弹性波的衍射及动力集中问题提供了一种统一规范的分析方法。     

无限大板开孔弹性波的散射及动应力集中

采用弹性平板理论及复变函数理论，对含孔无限大平板弹性波的散射及动应力集中问题进行了分析研究，建立了求解平板开孔动应力集中问题的复变函数方法。若同时采用映射变换，就为求解平板开任意形状孔的动应力集中问题提供了一种规范而有效的方法。为说明问题，本文给出了平板开圆孔及椭圆孔动应力集中因子的数值结果。     

SH波与界面多圆孔的散射及动应力集中

研究了平面SH波对相邻多个界面圆孔的散射及其动应力集中,为了求解,首先利用复变函数和多极坐标方法构造了在含有多个半圆形缺口的弹性半空间,水平面上任一点随时间谐和出平面线源载荷作用时失主移,邓Green函数,且采用“契合”模型,推导了SH波对相邻多个界面圆孔散射的定解积分方程组,进而求得圆孔附近的动应力系数,作为算例,讨论了具有两个界面圆孔对SH波的散射及其相互影响,给出了孔附近的动应力分布曲线。     

SH波散射与界面圆孔附近的动应力集中

建立了求解含有界面圆孔的二种不同弹性组合介质中ＳＨ波的散射和界面圆孔附近的动应力集中问题的Ｇｒｅｅｎ函数法给出了一个具有半圆形缺口的弹性半空间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位移函数的基本解取基本解作为Ｇｒｅｅｎ函数，建立起问题的定解积分方程最后给出了界面圆孔的动应力集中的算例和结果，并讨论了不同介质参数的组合对动应力集中的影响     

弯曲波对含多圆孔薄板的散射与动应力集中

采用复变函数法和多极坐标方法,研究了弯曲波对含有多圆孔薄板的散射问题。通过板的弯曲波动方程和内力方程的推导,求出在入射弯曲波条件下该问题的一般解的函数逼近序列和边界条件的表达式。用展开正交函数的方法将待解的问题归结为对一组无穷代数方程组的求解。最后,给出了含3圆孔薄板的孔边动应力集中系数的结果,并分析了孔间距和波数对动应力分布的影响。     

含孔软铁磁材料Mindlin板中弹性波散射问题

基于考虑磁弹相互作用的Mindlin板弯曲波动方程，采用波函数展开法，分析研究 了含孔软铁磁材料Mindlin板中弹性波散射与动应力集中问题，给出了问题的分析 解和数值算例. 通过分析发现：磁感应强度对动弯矩集中系数和动剪力集中系数有 增加的作用，特别是在低频的情况下.     

弹性波绕任意形状界面孔的散射

求解了弹性波绕任意形状界面孔的散射问题.通过入射波、反射波或折射波及孔的散射波场的叠加,得到了界面孔在SH波绕射下的总波场.总波场波函数的级数项待定系数可采用边界配点法来确定,该法不受边界正交性的限制,能够适用于任意形状的边界.最后,对界面椭圆孔进行了实例计算,得到了椭圆孔边的动应力集中系数.     

采用精确化理论求解厚板任意形开孔动应力集中

论文基于复变函数与保角映射法,采用平板弯曲振动精确化方程[1],对含任意形开孔平板中弹性波散射与动应力集中问题进行了研究.利用正交函数展开的方法将待解的问题归结为对一组无穷代数方程组的求解.作为算例,计算了自由边界条件下圆孔和椭圆孔的动弯矩集中系数的数值结果,并对板厚与孔径比对动弯矩分布的影响做了分析研究.结果表明:入射波数、平板厚度和椭圆偏心率等参数对动弯矩的分布都有很大的影响.在较低频率和平板较薄的情况下,基于文献[1]的方程与基于Mindlin板的动弯矩结果在数值分布上是基本一致的;在较高频率和平板较厚的情况下,基于文献[1]的方程与基于Mindlin板的动弯矩结果在数值分布计算结果相差较大.由于文献[1]给出的平板振动精确化方程是在没有任何工程假设条件下得到的,因此本文的分析计算结果更精确一些.     

AN ANALYSIS FOR DIFFRACTION OF FLEXURAL WAVES AND DYNAMIC STRESS CONCENTRATIONS IN THICK PLATES WITH A CAVITY

By using the complex variable method and conformal mapping,the diffraction of flexu-ral waves and dynamic stress concentrations in thick plates with a cavity have been studied.A generalsolution of the stress problem of the thick plate satisfying the boundary conditions on the contour of anarbitrary cavity is obtained.By employing the orthogonal function expansion technique,the dynamicstress problem can be reduced to the solution of an infinite algebraic equation series.As an example,the numerical results for the dynamic stress concentration factor in thick plates with a circular,ellipticcavity are graphically presented.The numerical results are discussed.     

STRESS CONCENTRATIONS IN CYLINDRICAL SHELLS WITH LARGE OPENINGS

Based on Donnell's shallow shell equation, a new method is given in this paper to ana-lyze theoretical solutions of stress concentrations about cylindrical shells with large openings. With themethod of complex variable function, a series of conformal mapping functions are obtained from dif-ferent cutouts' boundary curves in the developed plane of a cylindrical shell to the unit circle. And,the general expressions for the equations of a cylindrical shell, including the solutions of stress concen-trations meeting the boundary conditions of the large openings' edges, are given in the mapping plane.Furthermore, by applying the orthogonal function expansion technique, the problem can be summa-rized into the solution of infinite algebraic equation series. Finally, numerical results are obtained forstress concentration factors at the cutout's edge with various opening's ratios and different loadingconditions. This new method, at the same time, gives a possibility to the research of cylindrical shellswith large non-circular openings or with nozzles.     

各向异性介质中SH波引起的圆孔附近的动应力集中

本文利用复变函数方法求解无限的各向异性介质中入射的SH波对圆形孔洞的散射问题,指出动应力集中系数与入射波波数K_σ和圆孔半径r有关,最后给出了圆孔附近动应力集中系数的数值结果。     

弹粘塑性圆管中动应力集中的数值计算研究

本文采用沿次特征线积分方法,求解纵向冲击载荷作用下弹粘塑性圆管的动应力集中问题。数值计算结果表明:动应力集中的发生位置取决于圆管的壁厚与外环半径之比,圆管内各点最大拉应力中的极值依赖于冲击载荷的升载时间及圆管的材料特性。本文研究了避免发生动应力集中的条件,并同相对应的圆柱体的数值计算结果进行了比较。     

Dynamic stress concentrations in thick plates with two holes based on refined theory

Based on complex variables and conformal mapping, the elastic wave scat- tering and dynamic stress concentrations in the plates with two holes are studied by the refined dynamic equation of plate bending. The problem to be solved is changed to a set of infinite algebraic equations by an orthogonM function expansion method. As examples, under free boundary conditions, the numerical results of the dynamic moment concen- tration factors in the plates with two circular holes are computed. The results indicate that the parameters such as the incident wave number, the thickness of plates, and the spacing between holes have great effects on the dynamic stress distributions. The results are accurate because the refined equation is derived without any engineering hypothese.