层状弹性半空间论文-严洋

层状弹性半空间论文-严洋

导读:本文包含了层状弹性半空间论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:叁维层状饱和场地,横观各向同性,间接边界积分方程法,地震波

层状弹性半空间论文文献综述

严洋[1](2017)在《层状TI饱和半空间中叁维凹陷地形和洞室对弹性波的散射》一文中研究指出复杂场地在弹性波作用下的动力响应研究是地震工程等领域的热点领域。已有的相关研究大多是基于各向同性介质。然而由于自然风化和沉积,土体表现出明显的横观各向同性(TI)。其次,实际中的工程场地多为固液两相介质,即为多孔饱和介质。因此,研究层状TI饱和场地中叁维不规则地形对于地震波的散射有着重要的理论意义和价值。本文采用间接边界积分方程法(IBIEM)研究了层状TI饱和场地中叁维凹陷地形和洞室对于弹性波的散射问题。主要工作如下:1、基于叁维层状TI饱和场地的精确动力刚度矩阵,采用直接刚度法推导了柱坐标系下集中荷载作用下的动力格林函数。利用退化的数值计算与已有文献结果进行验证,并进行了算例计算和分析。2、利用得到的动力格林函数,建立半球形凹陷场地的散射场。结合自由场的动力响应以及凹陷场地的边界条件,利用IBIEM法求解了半球凹陷场地对于qP1、qSV和SH波散射问题。通过退化计算验证了所采用方法的正确性。接着给出半球形凹陷地形对于弹性波散射的算例以及相关分析。3、利用层状TI饱和场地中叁维洞室的散射波场和自由波场,结合零应力边界条件,采用IBIEM法研究了埋置洞室对于qP1、qSV和SH波散射问题。对照本文的退化结果与文献结果验证所采用方法的正确性。最后给出球形洞室对弹性波散射的算例和分析。算例分析表明饱和场地横向和竖向剪切模量的变化会导致场地的动力特性发生显着的变化,进而使得地表动力响应发生改变。另外,入射波或者集中荷载的频率和种类、基岩的存在以及介质的孔隙率等因素对于层状TI饱和场地的动力响应有显着的影响。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01)

高世婧[2](2017)在《压电-压磁纳米层状半空间结构中弹性波的传播性能》一文中研究指出压电-压磁复合材料是一种能够有效地实现电能、磁能和机械能之间相互转换的新型功能材料,在传感、换能、信号处理和控制等领域呈现出广泛的应用前景。从材料尺度上,压电-压磁复合材料包括块体材料和纳米材料,早期的研究多集中于磁电块体复合材料,为满足现代高新技术领域对磁电器件微型化、多功能化和集成化的要求,磁电纳米复合材料应运而生。因此,研究纳米压电-压磁复合材料的磁电性能及有关的基础力学问题具有重要的意义。本文基于表面压电理论,对压电-压磁纳米层状半空间结构中弹性波的传播进行了理论研究,主要包括:压电纳米层-压磁半空间结构中SH波的传播特性。给出了两种电学边界条件(电学开路和电学短路)下的频散方程,并通过数值算例详细地分析了各类表面材料参数和压电纳米层的厚度对SH波频散特性的影响。结果表明:表面弹性能增大波速,而表面密度则减小了波速;表面压电性在电学开路边界条件下能明显增大波速,但在电学短路条件下对波速没有影响;表面效应的影响会使SH波的频散曲线呈现出尺寸相关性,当压电纳米层的厚度达到一个临界值后,表面效应的影响可以忽略。压电纳米层-压磁半空间结构中Rayleigh波的传播特性。首先推导了两种电学边界条件(电学开路和电学短路)下的频散关系,然后数值分析了各类表面材料参数、表面残余应力以及压电纳米层的厚度对Rayleigh波频散特性的影响。结果表明:一阶模态在高频域内会以频散的Rayleigh型表面波的形式传播;表面弹性和表面压电性会显着提高高阶模态的相速度,相反地,表面密度的出现会降低波速;表面残余应力只对一阶模态有明显影响,对高阶模态几乎无影响,并且正、负表面残余应力分别会提高和降低一阶模态在中高频域内的波速。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2017-06-01)

高亚南[3](2016)在《层状TI弹性或饱和半空间中列车运行引起的振动研究》一文中研究指出随着列车运行速度的大幅提升,列车运行引起的振动问题成为了土木工程和交通工程等领域中的热点研究课题。目前该研究多将土描述为各向同性介质。然而,天然土体在沉积分化作用下,表现出明显的横观各向同性(TI)特性。开展基于TI地基模型的列车运行振动研究有着重要的理论意义和工程指导价值。本文基于TI弹性以及饱和介质,开展了层状TI地基中列车运行诱发振动的相关研究。主要工作如下:1、层状TI弹性半空间在移动集中荷载作用下的动力响应。首先建立了层状TI弹性半空间的叁维动力刚度矩阵,并应用直接刚度法求解了成层TI弹性地基的动力响应;然后通过对数值算例进行计算,分析了移动荷载速度的改变、材料的各向异性以及地基分层等对于地基动力响应的影响,并得出了一些有益结论。2、层状TI饱和半空间在移动集中荷载作用下的动力响应。首先建立了层状TI饱和半空间的叁维动力刚度矩阵,并应用直接刚度法求解了成层TI饱和地基的动力响应;然后通过对数值算例进行计算,分析了移动荷载速度的改变、材料的各向异性、渗透性、地表透水条件以及分层情况等对于地基动力响应的影响,并得出了一些有益结论。3、层状TI弹性地基-轨道耦合系统在移动列车荷载作用下的振动。基于文中给出的层状TI弹性叁维动力刚度矩阵的基础上,求解了层状TI弹性地基的动力格林影响函数,建立了层状TI弹性地基-轨道耦合系统,对列车荷载作用下地表动力响应进行了研究,并分别对列车荷载的移动速度、地基材料的各向异性以及地基分层对地基动力响应造成的影响进行了分析。4、层状TI饱和地基-轨道-车辆耦合系统动力响应研究。基于文中给出的层状TI饱和叁维动力刚度矩阵的基础上,求解了层状TI饱和地基的动力格林影响函数,建立了层状TI饱和地基-路轨-列车耦合模型,研究了车轮和轨道间竖向不平顺引起的动荷载作用下系统的振动问题。并分别对振动荷载频率、横观各向同性参数、列车的移动速度以及地基分层等对动力响应的影响进行了分析。本文通过计算分析获得了一些结论,为工程中层状TI弹性和饱和介质的应用以及高速列车作用下轨道-地基的耦合系统提供了有效的参考。(本文来源于《天津大学》期刊2016-11-01)

巴振宁,梁建文,张艳菊[4](2016)在《叁维层状黏弹性半空间中球面SH、P和SV波源自由场》一文中研究指出采用刚度矩阵方法结合Hankel积分变换,求解了层状黏弹性半空间中球面SH、P和SV波的自由波场.首先,在柱坐标系下建立层状黏弹性半空间的反轴对称(柱面SH波)和轴对称(柱面P-SV波)情况精确动力刚度矩阵.进而由Hankel变换将空间域内的球面波展开为波数域内柱面波的迭加,然后将球面波源所在层的上下端面固定,求得固定层内的动力响应和固定端面反力,将固端反力反向施加到层状黏弹性半空间上,采用直接刚度法求得固端反力的动力响应,迭加固定层内和固端反力动力响应,求得波数域内球面波源动力响应.最后由Hankel积分逆变换求得频率-空间域内球面波源自由场,时域结果由傅里叶逆变换求得.文中验证了方法的正确性,并以均匀半空间和基岩上单一土层中球面SH、P和SV波为例分别在频域和时域内进行了数值计算分析.研究表明基岩上单一土层中球面波自由场与均匀半空间情况有着本质差异;基岩上单一土层中球面波位移频谱峰值频率与场地固有频率相对应,基岩面的存在使得基岩上单一土层地表点的位移时程非常复杂,振动持续时间明显增长;阻尼的增大显着降低了动力响应的峰值,同时也显着减少了波在土层的往复次数.(本文来源于《地球物理学报》期刊2016年02期)

刘中宪,梁建文[5](2013)在《叁维粘弹性层状半空间埋置集中荷载动力格林函数求解—修正刚度矩阵法》一文中研究指出针对叁维粘弹性层状半空间埋置集中荷载作用下动力响应计算,在柱面坐标下,结合径向Hankel和周向Fourier变换,提出了一种新的求解方法—修正刚度矩阵法.方法首先固定荷载所在层的上下界面,在空间波数域内,由波动方程的特解和齐解迭加得到"固端"反力.进而放松两"固端约束",利用直接刚度法容易求得各层面位移.荷载作用层内反应另需迭加上该"固定层"内解,其中特解部分积分由全空间解析解代替,由此解决了当接收点和源点作用水平面接近时异常积分收敛问题.算例分析表明,对于低频(可退化为静力状态)和高频问题,论文方法均具有很高的计算效率和精度.(本文来源于《固体力学学报》期刊2013年06期)

梁建文,陈健琦,巴振宁[6](2013)在《弹性层状半空间中无限长洞室对斜入射平面SH波的叁维散射(Ⅱ)——数值结果与分析》一文中研究指出以基岩上单一土层场地为例,计算分析了在斜入射平面SH波作用下弹性层状半空间中无限长洞室附近的地表位移.研究表明,层状半空间中地下洞室对波的散射与均匀半空间情况存在显着差别.层状场地由于考虑了场地自身的动力特性,使得洞室附近地表位移幅值的空间变化更为复杂,基岩与土层刚度比、土层厚度对散射效应均有着重要影响.随着基岩与土层刚度比的增大,地表位移幅值整体上逐渐增大;随着土层厚度的增大,土层对地表位移幅值的影响逐渐减小.在频域解答的基础上,给出了层状半空间中洞室对斜入射SH波散射的时域解答,并以Ricker波为例进行了数值计算.(本文来源于《地震学报》期刊2013年02期)

张坤,齐晓原[7](2013)在《粘弹性边界下层状半空间的波动响应》一文中研究指出基于叁维粘弹性人工边界,利用大型有限元软件ANSYS计算层状半空间在波动作用下的动力响应。首先,推导了相应于粘弹性人工边界的地震动输入公式,给出了地震动的输入方法;然后,计算层状半空间在垂直入射波作用下的动力响应,通过与解析解的对比,验证了粘弹性人工边界的正确性与合理性。(本文来源于《低温建筑技术》期刊2013年01期)

秦琳[8](2012)在《弹性层状半空间中土—隧道动力相互作用》一文中研究指出在人口密集的城市,地下空间的利用成为缓解交通压力的唯一良策。研究地下刚性衬砌隧道的地震响应,确定隧道所受地震荷载,对于地下隧道的抗震设计具有重要意义。本文基于Wolf理论,采用间接边界元法,分别在频域和时域中研究了土-隧道动力相互作用。分别选取平面外SH波和平面内SV波入射,在频域中计算了不同土层厚度,不同剪切波速比,不同衬砌质量,不同入射角度隧道对平面内波和平面外波的位移响应。在时域中计算了自由场地表对地震波的位移响应,隧道对地震波的位移响应,地表各点对地震波的位移响应以及隧道受到的场地作用力。研究表明,土-隧道之间存在动力相互作用,并且这个相互作用受到土层厚度,剪切波速比,隧道质量,地震波入射角度等因素的影响。某一因素对土-隧道动力相互作用的影响程度还受到其他因素的影响。(本文来源于《天津大学》期刊2012-12-01)

梁建文,陈健琦,巴振宁[9](2012)在《弹性层状半空间中无限长洞室对斜入射平面SH波的叁维散射(Ⅰ)——方法及验证》一文中研究指出利用间接边界元法,求解了弹性层状半空间中无限长洞室对斜入射平面SH波的叁维散射问题.通过与文献结果进行对比,验证了本方法的正确性.与工程中常用的二维模型比较表明,工程中将叁维散射问题简单地分解为平面内问题和平面外问题的做法存在较大误差.文中并研究了斜入射角度对散射的影响,表明斜入射角度对地表位移幅值有着重要影响.(本文来源于《地震学报》期刊2012年06期)

梅雄一[10](2011)在《层状饱和半空间中沉积谷地对弹性波的叁维散射》一文中研究指出沉积谷地是非常重要的局部场地之一,国内外大量的震害观测和分析表明,沉积谷地对地震波的散射有很大影响,开展这方面的研究工作具有重要的理论意义和实用价值。然而,大部分现有研究是建立在将天然土体简化为理想的各向同性弹性固体介质这一假设的基础上得到的,但是近地表天然土体是饱和的,需要用层状饱和介质模型来反映沿深度方向上的不均匀性和土体介质的多相性。本文正是在此研究背景下,对叁维饱和均匀半空间和层状半空间中沉积谷地入射P、SV和SH波时的散射问题进行了研究。本文利用间接边界元方法,研究并讨论了叁维饱和均匀半空间和叁维饱和层状半空间中基岩上单一土层中沉积谷地对入射波的放大作用。文中在叁维饱和均匀半空间讨论了水平入射角、透水条件和孔隙率变化叁种情况下饱和沉积地形的地表位移幅值分布情况,并在饱和层状半空间中就叁种不同的刚度比和土层厚度比的沉积谷地进行了讨论。研究表明,叁维饱和半空间中无量纲频率、水平入射角度、透水条件、孔隙率、土层厚度、基岩与土层的刚度比等参数对的放大作用都有非常显着的影响;干土情况下沉积地形的动力响应与包含两相介质的饱和沉积地形不同,且饱和均匀半空间和饱和层状半空间中沉积谷地对弹性波的放大效应存在较大差别。(本文来源于《天津大学》期刊2011-12-01)

层状弹性半空间论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

压电-压磁复合材料是一种能够有效地实现电能、磁能和机械能之间相互转换的新型功能材料,在传感、换能、信号处理和控制等领域呈现出广泛的应用前景。从材料尺度上,压电-压磁复合材料包括块体材料和纳米材料,早期的研究多集中于磁电块体复合材料,为满足现代高新技术领域对磁电器件微型化、多功能化和集成化的要求,磁电纳米复合材料应运而生。因此,研究纳米压电-压磁复合材料的磁电性能及有关的基础力学问题具有重要的意义。本文基于表面压电理论,对压电-压磁纳米层状半空间结构中弹性波的传播进行了理论研究,主要包括:压电纳米层-压磁半空间结构中SH波的传播特性。给出了两种电学边界条件(电学开路和电学短路)下的频散方程,并通过数值算例详细地分析了各类表面材料参数和压电纳米层的厚度对SH波频散特性的影响。结果表明:表面弹性能增大波速,而表面密度则减小了波速;表面压电性在电学开路边界条件下能明显增大波速,但在电学短路条件下对波速没有影响;表面效应的影响会使SH波的频散曲线呈现出尺寸相关性,当压电纳米层的厚度达到一个临界值后,表面效应的影响可以忽略。压电纳米层-压磁半空间结构中Rayleigh波的传播特性。首先推导了两种电学边界条件(电学开路和电学短路)下的频散关系,然后数值分析了各类表面材料参数、表面残余应力以及压电纳米层的厚度对Rayleigh波频散特性的影响。结果表明:一阶模态在高频域内会以频散的Rayleigh型表面波的形式传播;表面弹性和表面压电性会显着提高高阶模态的相速度,相反地,表面密度的出现会降低波速;表面残余应力只对一阶模态有明显影响,对高阶模态几乎无影响,并且正、负表面残余应力分别会提高和降低一阶模态在中高频域内的波速。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

层状弹性半空间论文参考文献

[1].严洋.层状TI饱和半空间中叁维凹陷地形和洞室对弹性波的散射[D].天津大学.2017

[2].高世婧.压电-压磁纳米层状半空间结构中弹性波的传播性能[D].石家庄铁道大学.2017

[3].高亚南.层状TI弹性或饱和半空间中列车运行引起的振动研究[D].天津大学.2016

[4].巴振宁,梁建文,张艳菊.叁维层状黏弹性半空间中球面SH、P和SV波源自由场[J].地球物理学报.2016

[5].刘中宪,梁建文.叁维粘弹性层状半空间埋置集中荷载动力格林函数求解—修正刚度矩阵法[J].固体力学学报.2013

[6].梁建文,陈健琦,巴振宁.弹性层状半空间中无限长洞室对斜入射平面SH波的叁维散射(Ⅱ)——数值结果与分析[J].地震学报.2013

[7].张坤,齐晓原.粘弹性边界下层状半空间的波动响应[J].低温建筑技术.2013

[8].秦琳.弹性层状半空间中土—隧道动力相互作用[D].天津大学.2012

[9].梁建文,陈健琦,巴振宁.弹性层状半空间中无限长洞室对斜入射平面SH波的叁维散射(Ⅰ)——方法及验证[J].地震学报.2012

[10].梅雄一.层状饱和半空间中沉积谷地对弹性波的叁维散射[D].天津大学.2011

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