SH波作用下各向异性弹性半空间中浅埋圆孔附近的动应力集中研究

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (3): 899-905.

SH波作用下各向异性弹性半空间中浅埋圆孔附近的动应力集中研究

陈志刚^{1, 2}

1. 暨南大学力学与土木工程系，广州 510632； 2. 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室，广州 510632

收稿日期:2010-10-18 出版日期:2012-03-10 发布日期:2012-03-12
作者简介:陈志刚，男，1965年生，博士，副教授，主要从事弹性波动理论和结构振动方面的研究。
基金资助:
“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室资助项目；“工程结构故障诊断”广东省高等学校科研型重点实验室资助项目。

Dynamic stress concentration around shallow cylindrical cavity by SH wave in anisotropically elastic half-space

CHEN Zhi-gang^{1, 2}

1. Department of Mechanics and Civil Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China； 2. Key Laboratory of Disaster Forecast and Control in Engineering, Ministry of Education, Jinan University, Guangzhou 510632, China

Received:2010-10-18 Online:2012-03-10 Published:2012-03-12

摘要/Abstract

摘要： 研究了稳态水平剪切（SH）波作用下含有圆柱形孔洞的各向异性弹性半空间的动力响应问题，探讨介质的各向异性对孔附近动应力的影响规律。运用复变函数和多极坐标方法在变换空间中构造出各向异性弹性半空间中圆孔的散射波函数，所构造的散射波函数能够自动满足半空间水平表面上应力自由的边界条件和无穷远处的Sommerfeld辐射条件。根据圆孔表面应力自由的边界条件，采用最小二乘法求解所构造的散射波函数的系数。分析了SH波以不同角度自弹性半空间内入射时，不同介质特性、入射波数和埋深对圆孔附近动应力集中系数的影响。数值结果表明，各向异性弹性半空间中孔附近的动应力比各向同性情况有明显增高。

关键词: 各向异性, SH波散射, 浅埋圆孔, 动应力集中系数, 动力响应

Abstract: The problem of dynamic stress concentration around a shallow cylindrical cavity incident by steady-state shear horizontal SH wave in an anisotropically elastic half-space ware solved; and the rules that anisotropy of the medium influenced dynamic stress concentration around the cavity were investigated. By using the function of complex variable and multi-polar coordinate system, we constructed scattering wave function of the cylindrical cavity, which automatically satisfied the zero-stress boundary condition on the horizontal surface in elastic half-space and the Sommerfeld radiation condition at infinity. According to zero-stress boundary condition of the cylindrical cavity, we solved coefficients of the scattering wave function by least square method. Finally, the effects of different media characteristics, wave numbers, and embedded depth on dynamic stress concentration factors around the cylindrical cavity were analyzed, when SH wave incident with different angles. Numerical results show that: the dynamic stress concentration factor around cylindrical cavity increases obviously in anisotropically elastic half-space in contrast with isotropic one.

Key words: anisotropy, SH wave scattering, shallow cylindrical cavity, dynamic stress concentration factor, dynamic response

中图分类号:

O347.3

陈志刚. SH波作用下各向异性弹性半空间中浅埋圆孔附近的动应力集中研究[J]. , 2012, 33(3): 899-905.

CHEN Zhi-gang. Dynamic stress concentration around shallow cylindrical cavity by SH wave in anisotropically elastic half-space[J]. , 2012, 33(3): 899-905.

参考文献

相关文章 15

[1]	徐杰, 周建, 罗凌晖, 余良贵, . 高岭-蒙脱混合黏土渗透各向异性模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 469-476.
[2]	吴琪, 丁选明, 陈志雄, 陈育民, 彭宇, . 不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构地震响应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 571-580.
[3]	夏坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[4]	于一帆, 王平, 王会娟, 许书雅, 郭海涛, . 堆积层滑坡地震动力响应的物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 172-180.
[5]	范运辉, 朱其志, 倪涛, 张坤, 张振南, . 基于弹性张量离散化的脆延转变本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 181-188.
[6]	彭守建, 岳雨晴, 刘义鑫, 许江, . 不同成因结构面各向异性特征及其剪切力学特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3291-3299.
[7]	杨文波, 邹涛, 涂玖林, 谷笑旭, 刘雨辰, 晏启祥, 何川. 高速列车振动荷载作用下马蹄形断面隧道动力响应特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3635-3644.
[8]	尹晓萌, 晏鄂川, 王鲁男, 陈利, . 各向异性片岩的微观组构信息定量提取与断面形貌特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2617-2627.
[9]	加瑞, 雷华阳, . 有明黏土各向异性固结特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2231-2238.
[10]	姜立春, 罗恩民, 沈彬彬, . 多自由度模型法的立体采空区群爆破动力响应研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2407-2415.
[11]	邹佑学, 王睿, 张建民, . 可液化场地碎石桩复合地基地震动力响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2443-2455.
[12]	史吏, 王慧萍, 孙宏磊, 潘晓东, . 群桩基础引发饱和地基振动的近似解析解[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1750-1760.
[13]	张坤勇, 臧振君, 李威, 文德宝, Charkley Frederick Nai, . 土体三维卸荷弹塑性模型及其试验验证[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1313-1323.
[14]	张玉伟, 翁效林, 宋战平, 谢永利, . 考虑黄土结构性和各向异性的修正剑桥模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1030-1038.
[15]	丁伯阳, 宋宥整. 饱和土地下源u-P形式解答动力响应计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 474-480.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed