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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
本文应用边界单元法对基础振动的动力响应进行了数值求解。结构的弹性动力微分方程在通过Laplace积分变换后,可以得到弹性动力的基本边界积分方程。然后在变换空间内划分边界单元进行数值求解。最后通过Laplace的数值逆变换求得时间域内的动力响应值。文中对刚性的动力基础,在简谐荷载的作用下,对于不同频率、不同压缩层厚度和基础埋深等动力响应进行了计算与探讨。  相似文献   

2.
《力学学报》2012,44(2)
提出用解析层元法有效地解决任意深度单层土的平面应变Biot固结问题.从Biot固结问题的控制方程出发,采用特征值法在Laplace—Fourier变换域内推导出一个精确对称的解析层元刚度矩阵.通过表示单层士广义力和广义位移之间关系的解析层元,并结合土层的边界条件,推导出土层任意点的解答;物理域内的真实解可以通过Laplace—Fourier数值逆变换进一步获得.通过数值计算验证理论的正确性,研究了土层性质及时间因素对固结的影响.  相似文献   

3.
孔隙压力作用下圆形巷道围岩的蠕变分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
梁冰  李平 《力学与实践》2006,28(5):69-72,27
在原有的岩土流变理论基础上,与渗流力学原理相结合,考虑孔隙压力及孔隙度在岩石蠕变过程中对于岩体变形的影响,在弹性解答的基础上,通过Laplace变换(对应性原理)得出解析解.在一定的假设条件下,利用弹性力学基本方程、蠕变方程及有效应力原理(Terzaghi有效应力方程),采用H-K体模型作为本构方程,将孔隙压力引入到围岩蠕变方程中.给出在孔隙压力作用下的蠕变曲线,并与不考虑孔隙压力和定孔隙压力条件下蠕变曲线相比,其更接近于实际.  相似文献   

4.
表面堆载作用下群桩负摩擦研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用Biot固结理论和积分方程方法研究了表面有堆载的群桩负摩擦问题。根据基本解得出了群桩在圆形均布载荷作用下在时间域内的第二类Fredholm积分方程组。运用Laplace变换对上述积分方程组进行简化,求解上述积分方程组并进行相应的数值逆变换就可得出群桩在表面圆形均布载荷作用下的变形、轴力、孔压和桩侧摩阻力随时间的变化情况。  相似文献   

5.
以连续介质力学和弹性波动理论为基础,在Laplace积分变换域内推导了地震波激励下土与结构的多子域边界积分-边界单元方程,采用了一系列特殊的数值积分处理技术;根据随机过程原理以及基于基岩面运动的地震力理论建立了随机地震波数学模型;提出了一种新的Laplace数值反演变换方法,并引入了最小标准误差原理,实现了Laplace反演变换中各控制参数的最优化关联值,使计算精度与计算速度均有较大的改进和提高;编制了相应的计算机程序,并通过几个土-结构的地震响应算例分析,证实了方法和程序的可行性与有效性。  相似文献   

6.
本文综合应用无网格方法(EFGM)、线性粘弹性与弹性力学之间的对应原理,Laplace变换和逆变换等方法求解了拟静态平面弹性和粘弹性力学问题。首先,利用Laplace变换和逆变换推导了平面问题的粘弹性本构关系,建立了拟静态粘弹性平面问题的边值问题;其次,利用粘弹性与弹性力学之间的对应原理得到了Laplace变换域中平面问题的基本方程,在Laplace变换域中建立了相应的泛函,并得到了用无网格方法离散的控制方程;同时,求解了几个拟静态弹性和粘弹性平面问题,给出了它们的表达式和数值结果;最后,采用Laplace逆变换和数值逆变换,得到了粘弹性力学平面问题在物理空间中的解,并比较了由解析解和无网格数值方法所得到的数值结果,可以看到它们是非常吻合的。说明本文方法的正确性和有效性。  相似文献   

7.
饱和土与衬砌动力相互作用的圆柱形孔洞内源问题解答   总被引:2,自引:1,他引:1  
考虑饱和土与衬砌结构的动力相互作用,该文研究了内源荷载作用下圆柱形孔洞的动力响应问题.将饱和土体和衬砌结构分别视为流固耦合介质和弹性均匀介质,通过引入势函数将位移控制方程化为二维轴对称波动方程.采用拉普拉斯变换,得到饱和土体位移应力的表达式及衬砌的位移应力的表达式.利用土体与衬砌结构之间的连续性条件和衬砌结构内边界上的边界条件,确定表达式的未知系数.采用逆拉普拉斯变换的数值方法,给出了问题的数值解.分析了饱和土中圆形衬砌结构随土体和衬砌结构参数变化的动力响应规律.  相似文献   

8.
内部荷载作用下圆柱形孔洞的动力响应解答   总被引:2,自引:0,他引:2  
考虑土与衬砌结构的动力相互作用,本文研究了内源荷载作用下,圆柱形孔洞的动力响应问题.将土体和衬砌结构视为弹性均匀介质,通过引入势函数将位移控制方程化为二维轴对称波动方程.采用拉普拉斯变换,得到土体及衬砌的位移应力的表达式.利用土体与衬砌结构之间的连续性条件和衬砌结构内边界上的边界条件,可确定表达式的未知系数.采用逆拉普拉斯变换的数值方法,给出了问题的数值解.分析了土中圆形衬砌结构的动力响应随土体和衬砌结构参数的变化规律.  相似文献   

9.
研究处于均布磁场中的理想导体的二维电磁热弹性耦合问题,引入势函数使控制方程转化为3个偏微分方程.运用Laplace变换和Fourier变换得到该问题在变换域内的精确表达式,再通过级数展开和Laplace逆变换法求得在时间较短时的逆变换,得到时间-空间域内问题的解.运用此方法研究了表面受到热冲击的半无限空间问题.给出了电磁热弹性波、膨胀波和横向波传播的速度,并通过数值计算,给出了各个场量的分布图.所得结论与已有的结论一致.  相似文献   

10.
刘芳  陈立群 《力学季刊》2004,25(1):124-128
轴向运动弦线是多种工程系统的模型。为明确轴向运动横向振动的频域特性,及探索频域方法的应用特点.本文用频域方法分析轴向运动弦线的横向振动。基于轴向运动弦线横向振动方程和边界条件.通过Laplace变换导出频率域中的控制方程,并将该控制方程和边界条件用状态变量表示。由状态空间中的控制方程导出特征方程,从而求出固有频率。由轴向运动弦线的矩阵函数计算得到系统的传递函数,然后用留数定理计算传递函数的Laplace逆变换.这样就可以得到时域响应。最后分析了轴向运动弦线的横向共振,若简谐外激励的频率与系统固有频率相同,系统响应将随时间无限增加。  相似文献   

11.
A new analytical method is presented to study the axisymmetric Blot's consolidation of a finite soil layer. Starting from the governing equations of axisymmetric Blot's consolidation, and based on the property of Laplace transform, the relation of basic variables for a point of a finite soil layer is established between the ground surface (z= 0) and the depth z in the Laplace and Hankel transform domains. Combined with the boundary conditions of the finite soil layer, the analytical solution of any point in the transform domain can be obtained. The actual solution in the physical domain can be obtained by inverse Laplace and Hankel transforms. A numerical analysis for the axisymmetric consolidation of a finite soil layer is carried out.  相似文献   

12.
A new method is developed to solve Biot's consolidation of a finite soil layer in the cylindrical coordinate system. Based on the governing equations of Biot's consolidation and the technique of Laplace transform, Fourier expansions and Hankel transform with respect to time t, coordinate θ and coordinate r, respectively, a relationship of displacements, stresses, excess pore water pressure and flux is established between the ground surface (z = 0) and an arbitrary depth z in the Laplace and Hankel transform domain. By referring to proper boundary conditions of the finite soil layer, the solutions for displacements, stresses, excess pore water pressure and flux of any point in the transform domain can be obtained. The actual solutions in the physical domain can be acquired by inverting the Laplace and the Hankel transforms.  相似文献   

13.
This study is intended to analyze dynamic behavior of beams on Pasternak-type viscoelastic foundation subjected to time-dependent loads. The Timoshenko beam theory is adopted in the derivation of the governing equation. Ordinary differential equations in scalar form obtained in the Laplace domain are solved numerically using the complementary functions method to calculate exactly the dynamic stiffness matrix of the problem. The solutions obtained are transformed to the real space using the Durbin's numerical inverse Laplace transform method. The dynamic response of beams on viscoelastic foundation is analyzed through various examples.  相似文献   

14.
A new analytical method is presented to study the axisymmetric Biot's consolidation of a finite soil layer. Starting from the governing equations of axisymmetric Blot's consolidation, and based on the property of Laplace transform, the relation of basic variables for a point of a finite soil layer is established between the ground surface (z= 0) and the depth z in the Laplace and Hankel transform domains. Combined with the boundary conditions of the finite soil layer, the analytical solution of any point in the transform domain can be obtained. The actual solution in the physical domain can be obtained by inverse Laplace and Hankel transforms. A numerical analysis for the axisymmetric consolidation of a finite soil layer is carried out.  相似文献   

15.
求解饱和半空间上弹性圆板固结沉降的积分方程   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘琦  金波 《力学季刊》2000,21(1):124-128
本文采用解析方法分析了弹性圆板在饮和半空间上的固结沉降。考虑弹性圆板与饮和半空间的接触面上无摩擦力,且饱和半空间表面为全部透水的。运用Biot固结理论和积分方程技术,在Laplace变换域上建立了弹性圆板固结沉降的对偶积分方程,并化此对偶积分方程为第二类Fredholm积分方程。通过对其核函数的有效数值发得到第二类Fredholm积分方程的解,再利用Lapace反演技术获得弹性板在时间域中的固结沉  相似文献   

16.
平面应变Biot固结的解析层元   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出用解析层元法有效地解决任意深度单层土的平面应变 Biot 固结问题. 从 Biot 固结问题的控制方程出发, 采用特征值法在 Laplace-Fourier 变换域内推导出一个精确对称的解析层元刚度矩阵. 通过表示单层土广义力和广义位移之间关系的解析层元, 并结合土层的边界条件, 推导出土层任意点的解答; 物理域内的真实解可以通过 Laplace-Fourier 数值逆变换进一步获得. 通过数值计算验证理论的正确性, 研究了土层性质及时间因素对固结的影响.}  相似文献   

17.
对多层地基的平面应变固结问题进行了研究,并同时考虑了土体的渗透各向异性和孔隙 流体的可压缩性. 从平面应变Biot固结的控制方程出发,对时间t, 坐标z和x进行 Laplace和Fourier变换,建立了地基表面(z=0)和任意深度z处的基本量 在Laplace-Fourier变换域内的传递矩阵关系. 利用传递矩阵 法,结合土层连续条件和边界条件,并应用Laplace-Fourier逆变换技术,推导出渗透各向 异性可压缩多层地基平面应变固结的理论解. 基于该解,编制了计算程序,并进行了 数值计算. 讨论了土体的渗透各向异性、孔隙流体的可压缩性以及地基的分层特性对地基固 结的影响,分析结果表明:土体的渗透各向异性、孔隙流体的可压缩性,以及地基的分层特 性对地基的固结行为有着重要的影响.  相似文献   

18.
This paper presents general semi-analytical solutions to Fredlund and Hasan's one-dimensional(1D) consolidation equations for unsaturated soils subject to different initial conditions, homogeneous boundaries and time-dependent loadings. Two variables are introduced to transform the two-coupled governing equations of pore-water and poreair pressures into an equivalent set of partial differential equations(PDEs), which are solved with the Laplace transform method. The pore-water and pore-air pressures and settlement are obtained in the Laplace transform domain. The Crump's method is used to perform inverse Laplace transform to obtain the solutions in the time domain. The present solutions are more general in practical applications and show good agreement with the previous solutions in the literature.  相似文献   

19.
The transient analysis of viscoelastic helical rods subject to time-dependent loads are examined in the Laplace domain. The governing equations for naturally twisted and curved spatial rods obtained using the Timoshenko beam theory are rewritten for cylindrical helical rods. The curvature of the rod axis, effect of rotary inertia and, shear and axial deformations are considered in the formulation. The material of the rod is assumed to be homogeneous, isotropic and linear viscoelastic. The viscoelastic constitutive equations are written in the Boltzmann–Volterra form. Ordinary differential equations in canonical form obtained in the Laplace domain are solved numerically using the complementary functions method to calculate the dynamic stiffness matrix of the problem. The solutions obtained are transformed to the real space using an appropriate numerical inverse Laplace transform method. Numerical results for quasi-static and dynamic response of viscoelastic models are presented in the form of graphics.  相似文献   

20.
Static and free vibration analyses of straight and circular beams on elastic foundation are investigated. The Timoshenko beam theory is adopted in the derivation of the governing equation. Ordinary differential equations in scalar form obtained in the Laplace domain are solved numerically using the complementary functions method. The static and free vibration analyses of beams on elastic foundation are analyzed through various examples.  相似文献   

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