SH波对等腰三角形与半圆形凹陷相连地形的散射

通过复变函数及多极坐标的方法研究了在SH波作用下,三角形凸起与半圆形凹陷组合而成的复杂地形的散射问题．在问题求解时,将所研究的地形分割为两个区域,并在各个区域内分别构造满足边界条件的波函数,最后利用位移和应力连续的边界条件在公共边界上契合,从而将问题转化为求解一组无穷代数方程组的系数问题,并采用Fourier变换截断有限项,再对其求解．最后通过具体的数值结果算例来讨论此复杂地形对SH波的散射问题,并给出了算例的位移解析解答．     

任意形状凸起地形对平面SH波的散射

将具有任意形状的凸起地形对称态SH波散射问题转换为契合问题加以研究,利用求解弹性波动问题的复变函数与保角映射方法,在包括任意形状凸起边界在内的一个区域中,构造一个在凸起边界上应力自由,其他部分位移和应力均为任意的驻波解,然后再将这个驻波解与其余下的区域中的散射波解在两个区域结合面上完成契合过程,由此决定出这两个区域中的驻波和散射波解答,最后对圆弧形和半椭圆形凸起进行了数值计算,并将计算结果与有限元法的数值解进行了比较。     

SH波对一维六方准晶中快速传播裂纹的散射

利用积分变换技术,结合Copson方法,研究了SH波对一维六方准晶中快速传播裂纹的散射问题.通过对偶积分方程求解,得到声子场和相位子场应力、位移的解析表达式,同时给出了裂纹尖端标准动应力强度因子的定义.数值算例表明随着裂纹传播速度、裂纹长度、入射角、入射波频率增大,裂纹尖端标准动应力强度因子也在增大.当裂纹长度的增大到一定值时,裂纹的传播速度对标准动应力强度因子影响逐渐减小.研究结果在工程材料应用中有一定的参考价值.     

椭圆孔边裂纹对SH波的散射及其动应力强度因子

采用复变函数和Green函数方法求解具有任意有限长度的椭圆孔边上的径向裂纹对SH波的散射和裂纹尖端处的动应力强度因子．取含有半椭圆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的位移解作为Green函数,采用裂纹“切割”方法,并根据连续条件建立起问题的定解积分方程,得到动应力强度因子的封闭解答．讨论了孔洞的存在对动应力强度因子的影响．     

SH波对界面含有半圆形脱胶的圆柱形弹性夹杂的散射的近似分析

采用Green函数法、复变函数法研究了SH波对界面附近含有半圆形脱胶的圆柱形弹性夹杂的散射,并给出了动应力集中系数的数值结果．首先,界面将整个空间分成上下两部分．在下半空间,给出在含有半圆形凸起的圆柱形弹性夹杂的弹性半空间中,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的位移函数．其次,取该位移函数作为Green函数．上下空间连接时在界面处满足连续性条件,构造出半圆形脱胶裂纹,进而求出应力和位移的表达式．最后作为算例,给出了动应力集中系数的数值结果,分析了介质参数和入射波参数对动应力集中的影响情况．     

横观各向同性电磁弹性介质中裂纹对SH波的散射

研究横观各向同性电磁弹性介质中裂纹和反平面剪切波之间的相互作用．根据电磁弹性介质的平衡运动微分方程、电位移和磁感应强度微分方程,得到SH波传播的控制场方程．引入线性变换,将控制场方程简化为Helmholtz方程和两个Laplace方程A·D2通过Fourier变换,并采用非电磁渗透型裂面边界条件,得到了柯西奇异积分方程组．利用Chebyshev多项式求解积分方程,得到应力场、电场和磁场以及动应力强度因子的表达,并给出了数值算例．     

SH波对多个凸起与凹陷相连地形的散射问题研究

以双等腰三角形凸起与半圆形凹陷相连地形为例,研究了SH波对复杂地形的散射问题．利用分区求解的方法,把求解模型分割成3个区域,利用复变函数和多极坐标的方法分别构造各个区域内满足边界条件的波函数,根据公共边界上的位移和应力连续条件建立方程组,求解方程组得到各未知系数．最后给出复杂地形的地表位移,并分析了波数、入射角等不同因素对复杂地形造成的散射影响．     

各向异性介质中SH波对有衬砌的任意形半凹陷地形的散射

本文研究各向异性介质中具有衬砌的凹陷地形对SH波的散射.采用保角映射法[1]求解了有衬砌的凹陷地形对SH波的散射和它的地面位移.利用富氏级数展开方法,将待解的问题归结为一组无穷代数方程组的求解问题.由算例知,在衬砌和凹陷地形附近的地表上.位移幅值的变化是激烈的.当入射波的频率增加时,尤为显著.     

相邻多个浅圆弧凹陷地形对平面SH波散射的级数解

本文采用解析法研究相邻多个线圆弧凹陷地形对平面SH波散射问题。文中由分离变量法把相邻多个圆弧凹陷对平面SH波的多重散射表示为各局部坐标中的级数之和,再利用Graf加法公式的内域和外域表达式进一步表示某个局部坐标中的双重无穷级数形式。问题最后可归结为求解一组无穷型的线性代数方程。文末给出了相邻两个等直径浅圆弧凹陷地形的多种深宽比对地面运动的影响的计算结果,并讨论了浅圆凹陷地形对波的屏蔽及它们之间的相互作用。     

球壳中球形夹杂对SH波的三维散射与动应力集中

研究了一般情况下球壳中球形夹杂(包括孔洞)引起的SH波三维散射与动应力集中现象.根据球壳与夹杂的几何特点,分别以球壳和夹杂中心建立球坐标,用于描述球壳中的入射波、散射波和夹杂中的驻波势函数,并采用球波函数的加法公式,实现了不同坐标下球波函数的变换,推导出位移、应力分量的解析解.结合球壳的边界条件和夹杂界面的连续条件,求解了不同材料属性夹杂,以及空洞情况下弹性波的散射和动应力集中因子分布情况,并分析了频率以及夹杂中心位置对动应力集中因子的影响.文中的研究为球壳结构的力学性能分析以及无损检测提供了理论支持.     

平面图的循环色数及临界性

循环着色是普通着色的推广．本文中,我们研究了一类平面图-“花图”的循环着色问题,证明了由2r 1个长为2n 1的圈构成的“辐路”长度为m的花图Fr,m,n的循环色数是2 1/(n-m/2),并证明了在这类图中去掉任何一个点或边后,循环色数都严格减少但普通色数不减少,即这类图是循环色临界的但不是普通色临界的．同时,我们还研究了循环着色与图Gkd中的链之间的关系,给出了两个等价的条件．     

平面图的循环色数与临界性

循环着色是普通着色的推广。本文中,我们研究了一类平面图的循环着色问题,并证明了这类平面图是循环色临界的,但不是普通色临界的,同时,我们还研究了循环着色与图G_k~d中的链之间的关系．     

纤维复合材料中弹性波散射与动应力

基于弹性波动理论,对纤维增强复合材料结构中弹性波多重散射与动应力集中问题进行了分析研究,给出了介质各区域弹性波分析解的表达式.根据位移与应力在各区界面处的连续条件,确定了未知弹性波模式系数.采用Hankel函数的加法定理,将不同局部坐标系中散射波场的表达式变换到了同一个局部坐标系中,以给出弹性波模式系数和动应力集中因子的表达式.分析了多相纤维基体中两个散射体的间距、界层区材料性质以及界层区和纤维核区截面尺寸的变化,对各区界面动应力集中系数的影响.分析表明,两个散射体的间距、界层区材料性质和结构尺寸的变化对复合材料的力学特性具有显著影响.作为算例,给出了纤维增强复合材料结构中各区界面动应力集中系数的数值结果,并对其进行了分析讨论.     

横观各向同性压电空间中圆裂纹与合成点源的三维相互作用

研究了横观各向同性压电空间中的圆裂纹与包括力偶极子、电偶极子、点力矩、力张和力旋这些常见合成点源的相互作用．用初等函数的形式给出了在任意位置和方向的合成点源作用下,裂纹尖端3种应力强度因子和电位移强度因子的三维解．其中圆裂纹包括币形裂纹和外圆裂纹．这一系列的力电合成点源不仅其自身在工程中普遍存在,而且在某些情形下还可以模拟诸如微裂纹、空洞、夹杂和位错等缺陷．     

带有圆柱形孔洞弹性半空间的表面效应分析

针对表面应力在纳米结构控制机械响应中的重要性,利用复变函数的基本方法,研究了含有圆柱形孔洞的弹性半空间的表面应力问题.将含有缺陷的接触问题分解为均匀介质的接触问题和无外载荷的非均匀介质的接触问题两部分进行分析.结果显示:接触表面的应力和位移有很强的尺寸依赖性,同时表面位移可以用表面应力函数表示.     

Scattering of antiplane shear wave by a propagating crack at the interface of two dissimilar elastic media

An analysis of the scattering of horizontally polarized shear wave by a semi-infinite crack running with uniform velocity along the interface of two dissimilar semi-infinite elastic media has been carried out. The mixed boundary value problem has been solved completely by the Wiener-Hopf technique. The effect of different values of the material parameter, the angle of incidence of incident wave and the crack propagation velocity on the stress intensity factor have been illustrated graphically.     

双空间指示函数方法在三维柱面对称波导中电磁波的反散射问题的推广

给出了双空间指示函数方法在三维柱面对称波导中电磁波的反散射问题的推广.基于这个观察:当Green函数的点源在障碍物内部时,那么远域数据的赋权积分可以很好地近似估计Green函数,但是当Green函数的点源在障碍物外部时,那么远域数据的赋权积分就不能很好地近似估计Green函数.建立一个积分方程:它的右边是点源在所重构区域的Green函数,那么我们可以知道这个积分方程的解的范数在未知障碍物的内部有极大值,而这些取得极大值的点所围成的区域恰好就是所重构的障碍物区域.方法最显著的优势在于它不依赖于未知障碍物的边界条件.     

一维正方准晶垂直于准周期方向具有不对称共线裂纹的圆形孔口问题

利用复变函数方法,通过构造广义保角映射,研究了一维正方准晶垂直于准周期方向具有不对称共线裂纹的圆形孔口问题,给出了各应力分量在象平面的复表示,并得到该裂纹尖端的应力强度因子.在极限情形下,给出一维正方准晶中具有对称共线裂纹的圆形孔口,带单裂纹的圆形孔口和Griffith裂纹在裂纹尖端的应力强度因子.