直角域中圓形夾雜與裂紋反平面動(dòng)力的相互作用.pdf

1、本文采用復(fù)變函數(shù)、多極坐標(biāo)移動(dòng)技術(shù)和Green函數(shù)方法研究了SH波作用下直角域中圓形孔洞（夾雜）及其附近任意方位直線裂紋的相互作用問(wèn)題。首先，構(gòu)造出了應(yīng)用于求解本文問(wèn)題的Green函數(shù)，該函數(shù)為時(shí)間諧和反平面線源荷載作用于含有圓形孔洞（夾雜）直角域時(shí)的位移函數(shù)解。利用構(gòu)造出的Green函數(shù)，即可求解直角域中圓形孔洞（夾雜）及其附近裂紋對(duì)SH波的散射。其次，采用裂紋“切割”的方法構(gòu)造裂紋，即在欲出現(xiàn)裂紋區(qū)域上加載與直角域中圓形孔洞（夾雜）

2、對(duì)SH波散射產(chǎn)生的應(yīng)力相對(duì)應(yīng)大小相等、方向相反的連續(xù)反平面荷載，從而構(gòu)造出裂紋，并因而得到直角域中圓形孔洞（夾雜）和裂紋同時(shí)存在條件下的位移與應(yīng)力場(chǎng)。最后，討論了直角域不同的介質(zhì)參數(shù)、圓形孔洞（夾雜）埋深及裂紋方位和長(zhǎng)度條件下圓形孔洞（夾雜）周邊的動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)、直角域的表面位移與裂紋尖端的動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度因子變化情況。本文具體研究工作概括為以下幾點(diǎn)：
　　 1.研究了直角域中圓形孔洞對(duì)SH波的散射與地震動(dòng)。求解問(wèn)題的關(guān)鍵是要構(gòu)造一個(gè)

3、能夠自動(dòng)滿足直角域表面應(yīng)力自由邊界的散射波，該散射波利用SH波散射自身的對(duì)稱性質(zhì)來(lái)構(gòu)造，并由圓孔應(yīng)力自由邊界來(lái)確定。最終則可將散射波問(wèn)題歸結(jié)為一個(gè)無(wú)窮代數(shù)方程組的求解。最后給出了具體算例，討論了直角域不同的介質(zhì)參數(shù)和圓孔埋深對(duì)孔邊動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)分布及直角域表面位移的影響。
　　 2.求解了應(yīng)用于論文研究工作的Green函數(shù)，即時(shí)間諧和反平面線源荷載作用于含有圓形孔洞（夾雜）彈性直角域時(shí)的位移函數(shù)解，并討論了Green函數(shù)的連續(xù)性

4、、奇異性等性狀。
　　 3.研究了SH波對(duì)直角域中圓形孔洞及其附近任意方位直線形裂紋的散射問(wèn)題。利用構(gòu)造出的Green函數(shù)，采用“人工切割”的方法構(gòu)造裂紋，導(dǎo)出了圓形孔洞與裂紋相互作用的位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)，研究了圓形孔洞周邊的動(dòng)應(yīng)力集中情況、以及裂紋尖端的動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度因子。針對(duì)具體的算例，討論了直角域中不同入射波數(shù)、入射角度、圓孔埋深、裂紋方位與長(zhǎng)度等因素對(duì)孔邊動(dòng)應(yīng)力集中系數(shù)、裂紋尖端動(dòng)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。
　　 4.研究了S