基于分数阶热弹性理论的圆形隧洞热弹性耦合动力响应

发布时间：2024-04-07 03:41

　　基于分数阶热弹性理论,研究了热/力源作用下无限大土体中圆形隧洞的热弹性耦合瞬态动力响应。建立了圆形隧洞内壁面受到随时间变化的热、力冲击作用下周围土体的控制方程,利用Laplace变换得到了土体的无量纲温度增量、径向位移、径向应力和环向应力等的解析表达式。在此基础上,利用Laplace逆变换Crump数值反演法得到了土体在时间域的动力响应。数值分析了分数阶参数对热/力源条件下土体的温度、径向位移、径向应力和环向应力的影响。研究表明:热源作用下分数阶参数对径向位移的影响较小,对温度增量、径向应力和环向应力影响较大。而在热力共同作用下,分数阶参数对土体的温度增量影响显著,而对径向位移、径向应力和环向应力的影响较小。随着剪切模量的增加,位移的峰值逐渐减小。

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【文章目录】：
1 土体的控制方程及求解过程
    1.1 热源作用下的土体控制方程
    1.2 方程的求解
2 边界条件及求解
3 问题的退化解
    3.1 与文献[17]对比
    3.2 热弹性模型对比
4 数值结果分析
    4.1 计算与验证
    4.2 热源作用
    4.3 力源作用
    4.4 热力耦合作用
5 结 论



本文编号：3947620