纳米尺度下半空间内圆形夹杂（孔洞）对SH波的散射

发布时间：2020-03-29 03:51

【摘要】：随着纳米技术的发展,纳米元器件和纳米材料得到了广泛的关注和研究。在纳米尺度下,由于比表面积明显增加,以及表面原子势能远大于内部原子的势能,纳米元器件和纳米材料的表面效应显著,使得其力学性能同宏观条件下有明显不同。在纳米尺度下,弹性波在传播过程中遇到孔洞或夹杂等障碍物时与该障碍物发生作用,其作用效果与宏观条件下弹性波与障碍物的作用效果有明显区别。本文基于表面弹性理论,利用复变函数方法、多极坐标移动技术和Graf加法公式等求解了纳米尺度下半空间浅埋圆形夹杂对SH波的散射和纳米尺度下弹性约束半空间内浅埋圆孔对SH波的散射。由于在弹性约束半空间内不能直接构造波函数场,所以采用一个半径相对很大的圆孔边界来逼近半空间直边界,从而将该问题转化为无限大空间内一个大圆孔和一个小圆孔对平面SH波的散射问题,本文主要讨论了表面参数s对动应力集中因子的影响,比较了在宏观和微观下的动应力集中,以及分析了圆孔/夹杂边界处的环向动应力随无量纲波数、入射角变化时的变化情况。结果表明:在纳米尺度下,表面参数s越小,引起的圆形夹杂边界处的应力集中程度越强;无量纲波数KR越大,引起的圆形夹杂边界处的应力集中程度越强。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O347.41

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本文编号：2605397