散射波作用下冰雪结构孔域弯曲动应力集中的解析解

发布时间：2022-01-13 22:16

　　针对冰雪结构抗震问题,基于弹性动力学理论,研究地震波散射引起的冰雪结构孔域弯曲动应力集中现象.采用弯曲振动方程和波函数展开法,将待解问题归结为一组无穷代数方程组,进而导出动应力集中系数的解析解.算例分析了入射波数、频率、冰雪厚度对孔域动应力集中系数的影响规律.研究表明:在冰雪结构孔域动应力集中严重区域采取加固措施可以提高其抗震安全性. 

【文章来源】：北华大学学报(自然科学版). 2019,20(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

地震波入射与散射Fig．1Incidentandscatteringofseismicwaves(2)(3)

ka=0．5，a/h=1．0)图7孔域动应力集中系数分布(ka=1．0，a/h=1．0)Fig．7Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=1．0，a/h=1．0)图8孔域动应力集中系数分布(ka=3．0，a/h=2．0)Fig．8Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=3．0，a/h=2．0)图9孔域动应力集中系数分布(ka=3．0，a/h=5．0)Fig．9Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=3．0，a/h=5．0)图10动应力集中系数随频率变化规律(θ=π/2)Fig．10Variationofdynamicstressconcentrationfactorwithfrequency(θ=π/2)图2为冰雪厚度a/h=0．1时孔域动应力集中系数分布情况．当入射波数较小(ka=0．1)时，动应力集中系数的最大值出现在θ=π/2方向上，其分布大体关于θ=π/2对称;图3～5为冰雪厚度a/h=0．5时孔域动应力集中系数分布情况．由图3～5可以看出:不同入射波数情况下动应力集中系数的最大值仍然出现在θ=π/2方向上，但随着入射波数的增大，其分布不再关于θ=π/2对称，θ=－2π/3方向上负应力也逐渐增大，这对冰雪结构是十分不利的;图6～7为冰雪厚度a/h=1．0时孔域动应力集中系数分布情况．由图6～7可见:分布规律与冰体厚度a/h=0．5时不同入射波数情况下大致相同，随着冰雪厚度的减小动应力集中系数略微增大;图8～9为入射波数ka=3．0时孔域动应力集中系数分布情况．此时动应力集中系数呈无规则分布状态，动应第5期王显利，等:散射波作用下冰雪结构孔域弯曲动应力集中的解析解396

【参考文献】：
期刊论文
[1]出平面荷载对各向异性半空间内圆孔的Green函数解[J]. 许华南,张剑伟,周丽维,杨在林.  地震工程与工程振动. 2018(05)
[2]在均布载荷作用下弹性半空间内任意形状纳米孔洞周围的应力集中[J]. 欧志英,赵崇海.  兰州理工大学学报. 2018(01)
[3]局部荷载下含孔洞多孔介质裂纹扩展量化分析[J]. 赵洪宝,胡桂林,张勉,琚楠松.  中国矿业大学学报. 2017(02)
[4]冲击载荷作用下含孔洞缺陷介质断裂行为研究[J]. 李清,郭洋,韩通,杨鸣泽,徐文龙.  中国矿业. 2016(08)
[5]SH波对半空间界面圆孔的动力效应[J]. 赵春香,齐辉.  振动与冲击. 2016(12)
[6]平板弯曲自由振动的精确化动力学方程及其分析[J]. 胡超,马兴瑞,黄文虎.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(06)

博士论文
[1]非均匀介质中孔洞或夹杂对弹性波的散射研究[D]. 黑宝平.哈尔滨工程大学 2015



本文编号：3587242