散射波作用下冰雪結構孔域彎曲動應力集中的解析解
發(fā)布時間:2022-01-13 22:16
針對冰雪結構抗震問題,基于彈性動力學理論,研究地震波散射引起的冰雪結構孔域彎曲動應力集中現(xiàn)象.采用彎曲振動方程和波函數(shù)展開法,將待解問題歸結為一組無窮代數(shù)方程組,進而導出動應力集中系數(shù)的解析解.算例分析了入射波數(shù)、頻率、冰雪厚度對孔域動應力集中系數(shù)的影響規(guī)律.研究表明:在冰雪結構孔域動應力集中嚴重區(qū)域采取加固措施可以提高其抗震安全性.
【文章來源】:北華大學學報(自然科學版). 2019,20(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
地震波入射與散射Fig.1Incidentandscatteringofseismicwaves(2)(3)
ka=0.5,a/h=1.0)圖7孔域動應力集中系數(shù)分布(ka=1.0,a/h=1.0)Fig.7Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=1.0,a/h=1.0)圖8孔域動應力集中系數(shù)分布(ka=3.0,a/h=2.0)Fig.8Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=3.0,a/h=2.0)圖9孔域動應力集中系數(shù)分布(ka=3.0,a/h=5.0)Fig.9Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=3.0,a/h=5.0)圖10動應力集中系數(shù)隨頻率變化規(guī)律(θ=π/2)Fig.10Variationofdynamicstressconcentrationfactorwithfrequency(θ=π/2)圖2為冰雪厚度a/h=0.1時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.當入射波數(shù)較小(ka=0.1)時,動應力集中系數(shù)的最大值出現(xiàn)在θ=π/2方向上,其分布大體關于θ=π/2對稱;圖3~5為冰雪厚度a/h=0.5時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.由圖3~5可以看出:不同入射波數(shù)情況下動應力集中系數(shù)的最大值仍然出現(xiàn)在θ=π/2方向上,但隨著入射波數(shù)的增大,其分布不再關于θ=π/2對稱,θ=-2π/3方向上負應力也逐漸增大,這對冰雪結構是十分不利的;圖6~7為冰雪厚度a/h=1.0時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.由圖6~7可見:分布規(guī)律與冰體厚度a/h=0.5時不同入射波數(shù)情況下大致相同,隨著冰雪厚度的減小動應力集中系數(shù)略微增大;圖8~9為入射波數(shù)ka=3.0時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.此時動應力集中系數(shù)呈無規(guī)則分布狀態(tài),動應第5期王顯利,等:散射波作用下冰雪結構孔域彎曲動應力集中的解析解396
【參考文獻】:
期刊論文
[1]出平面荷載對各向異性半空間內(nèi)圓孔的Green函數(shù)解[J]. 許華南,張劍偉,周麗維,楊在林. 地震工程與工程振動. 2018(05)
[2]在均布載荷作用下彈性半空間內(nèi)任意形狀納米孔洞周圍的應力集中[J]. 歐志英,趙崇海. 蘭州理工大學學報. 2018(01)
[3]局部荷載下含孔洞多孔介質(zhì)裂紋擴展量化分析[J]. 趙洪寶,胡桂林,張勉,琚楠松. 中國礦業(yè)大學學報. 2017(02)
[4]沖擊載荷作用下含孔洞缺陷介質(zhì)斷裂行為研究[J]. 李清,郭洋,韓通,楊鳴澤,徐文龍. 中國礦業(yè). 2016(08)
[5]SH波對半空間界面圓孔的動力效應[J]. 趙春香,齊輝. 振動與沖擊. 2016(12)
[6]平板彎曲自由振動的精確化動力學方程及其分析[J]. 胡超,馬興瑞,黃文虎. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2011(06)
博士論文
[1]非均勻介質(zhì)中孔洞或夾雜對彈性波的散射研究[D]. 黑寶平.哈爾濱工程大學 2015
本文編號:3587242
【文章來源】:北華大學學報(自然科學版). 2019,20(05)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
地震波入射與散射Fig.1Incidentandscatteringofseismicwaves(2)(3)
ka=0.5,a/h=1.0)圖7孔域動應力集中系數(shù)分布(ka=1.0,a/h=1.0)Fig.7Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=1.0,a/h=1.0)圖8孔域動應力集中系數(shù)分布(ka=3.0,a/h=2.0)Fig.8Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=3.0,a/h=2.0)圖9孔域動應力集中系數(shù)分布(ka=3.0,a/h=5.0)Fig.9Distributionofdynamicstressconcentrationfactoraroundthecavity(ka=3.0,a/h=5.0)圖10動應力集中系數(shù)隨頻率變化規(guī)律(θ=π/2)Fig.10Variationofdynamicstressconcentrationfactorwithfrequency(θ=π/2)圖2為冰雪厚度a/h=0.1時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.當入射波數(shù)較小(ka=0.1)時,動應力集中系數(shù)的最大值出現(xiàn)在θ=π/2方向上,其分布大體關于θ=π/2對稱;圖3~5為冰雪厚度a/h=0.5時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.由圖3~5可以看出:不同入射波數(shù)情況下動應力集中系數(shù)的最大值仍然出現(xiàn)在θ=π/2方向上,但隨著入射波數(shù)的增大,其分布不再關于θ=π/2對稱,θ=-2π/3方向上負應力也逐漸增大,這對冰雪結構是十分不利的;圖6~7為冰雪厚度a/h=1.0時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.由圖6~7可見:分布規(guī)律與冰體厚度a/h=0.5時不同入射波數(shù)情況下大致相同,隨著冰雪厚度的減小動應力集中系數(shù)略微增大;圖8~9為入射波數(shù)ka=3.0時孔域動應力集中系數(shù)分布情況.此時動應力集中系數(shù)呈無規(guī)則分布狀態(tài),動應第5期王顯利,等:散射波作用下冰雪結構孔域彎曲動應力集中的解析解396
【參考文獻】:
期刊論文
[1]出平面荷載對各向異性半空間內(nèi)圓孔的Green函數(shù)解[J]. 許華南,張劍偉,周麗維,楊在林. 地震工程與工程振動. 2018(05)
[2]在均布載荷作用下彈性半空間內(nèi)任意形狀納米孔洞周圍的應力集中[J]. 歐志英,趙崇海. 蘭州理工大學學報. 2018(01)
[3]局部荷載下含孔洞多孔介質(zhì)裂紋擴展量化分析[J]. 趙洪寶,胡桂林,張勉,琚楠松. 中國礦業(yè)大學學報. 2017(02)
[4]沖擊載荷作用下含孔洞缺陷介質(zhì)斷裂行為研究[J]. 李清,郭洋,韓通,楊鳴澤,徐文龍. 中國礦業(yè). 2016(08)
[5]SH波對半空間界面圓孔的動力效應[J]. 趙春香,齊輝. 振動與沖擊. 2016(12)
[6]平板彎曲自由振動的精確化動力學方程及其分析[J]. 胡超,馬興瑞,黃文虎. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2011(06)
博士論文
[1]非均勻介質(zhì)中孔洞或夾雜對彈性波的散射研究[D]. 黑寶平.哈爾濱工程大學 2015
本文編號:3587242
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