非均匀弹性梁介质中的怪波

本文以非线性偏微分方程的理论为基础,对非均匀弹性梁介质中的模型——变系数混合非线性薛定谔方程的几种非线性波进行了详细研究。首先根据方程的Lax对构建出了方程的一阶及N阶达布变换。利用构建的达布变换,以零解为种子解求得了变系数混合非线性薛定谔方程的一、二阶孤子解;选取平面波解为种子解,得到了一、二阶呼吸子解和一、二、三阶怪波解。此外,利用符号计算软件,在不同的系数下,对所求得的方程的各种非线性波解进行作图分析,直观地描绘了它们的动力学性质。

线性连续变化非弹性介质中地震波射线轨迹与走时研究

地球内部非弹性介质广泛存在,垂向线性连续变化非弹性介质模型具有重要理论与实际意义,本文利用复速度概念推导得到了复速度随深度线性连续变化的非弹性介质中地震波射线轨迹与等时线方程.理论结果表明:在线性连续变化非弹性介质中,射线轨迹呈圆形,等时面的形状为椭圆.最后对射线轨迹与等时线方程的适用性条件进行了讨论.

非完全弹性介质的地震波吸收与频散问题研究

非完全弹性介质会引起地震波的传播能量衰减和相速度频散,从而影响地震成像分辨率。因此在地震波正演和反演中需要十分重视对能量衰减和相速度频散问题的研究。本文在分析造成能量衰减和相速度频散的机理及其诸多影响因素的基础上,基于Boltzmann提出的线性非弹性介质本构关系,以Kjartansson常Q模型为例,系统推导了该模型的吸收系数及相速度频散关系,并全面分析了8种非完全弹性介质模型的能量吸收、相速度频散关系与特征,可为非完全弹性介质品质因子Q值估计以及反Q补偿等问题的研究提供有益的借鉴。

含液体非弹性多孔介质中波传播过程的失稳与逸散性

在基于Biot理论的饱和_非饱和多孔介质的动力_渗流模型中计及流固惯性耦合效应· 对单轴应变的一维情况讨论了饱和和非饱和多孔介质中波传播过程的驻值失稳和逸散性 ,分析了流固粘性耦合 ,流固惯性耦合 ,流固混合体的压缩性 ,孔隙水饱和度 。

螺栓结合部非局部弹性介质参数的识别方法

给出了结合部非局部弹性介质与两接触表面的连接关系。使用非局部弹性理论,同时考虑空间、时间和表面粗糙度,推导出结合部非局部弹性介质弹性模量、切变模量、泊松比与空间、时间关系的解析解及密度的表达式。表高标准差单独作用时,应变与表高标准差的1.5次方成正比。偏差压应力的相对误差先随局部弹性体积分数增大而从0单调增大,然后随局部弹性体积分数增大而单调减小到0;偏差压应力的相对误差随Eringen参数增大而从0单调增大。热轧槽钢、钢板螺栓组连接的工程实例计算表明:结合部非局部弹性介质弹性参数皆为时变参数;当结合部非局部弹性介质弹性模量为负数时,结合部非局部弹性介质通过热轧槽钢、钢板的影响长度向热轧槽钢、钢板输入能量并使其在法向方向产生自激振动;两表面的蠕变是导致结合部非局部弹性介质弹性参数成为时变参数的主要原因之一。

一种基于Kirchhoff积分的快速三维非均匀弹性介质地震波场模拟方法

提出了一种基于Kirchhoff积分的快速地震波场数值模拟算法。在地下弹性介质的速度、反射界面的空间位置及反射率均已知的情况下,可以利用该算法计算三维非均匀弹性介质模型中的反射地震波场。讨论了算法的计算效率和计算精度。针对基于Kirchhoff积分的三维地震波场模拟计算量巨大这一问题,采用了两种尺度网格单元和限制积分区域等手段,不仅降低了计算量,节省了内存,同时还保持了足够的计算精度。利用数值模拟对算法的有效性进行了验证。

非均匀弹性介质地震波场伪谱法正演模拟

基于一阶速度—应力弹性波波动方程,利用傅里叶变换将空间导数变换到频率域求解,对介质波场进行正演模拟。本文结合实际勘探中可能存在的地质问题,设计了多种地质模型,包括背斜模型、向斜模型、透镜体模型和断层--侵入体模型等,进行了伪谱法地震波场正演模拟、合成地震记录的实现,并分析了其波场动力学变化特征。结果表明,应用伪谱法对复杂模型的模拟有较高的精度和可靠性,可直接用于辅助地震野外工作设计、反演解释和资料解释等工作。

非线性粘弹性理论及其应用研究进展

评述了近年来关于非线性粘弹性理论及其应用的研究进展.着重介绍分数指数模型的松弛模量和蠕变柔量、非 线性粘弹性本构关系、求解非线性粘弹性问题的弹性回复对应原理、弹性回复对应原理在断裂力学中的应用、非匀质粘 弹性材料的连续介质微观力学等的研究概况,展望了该研究的应用前景.

单壁碳纳米管在非局部粘弹性基体中的振动特性研究

基于非局部弹性理论,针对非局部粘弹性基体中单壁碳纳米管的振动特性问题进行了研究。通过引入欧拉梁模型和非局部粘弹性地基模型,建立了系统的振动控制方程,并利用传递函数法得到了任意边界条件下非局部粘弹性基体中单壁碳纳米管固有频率的封闭解。以某根置于非局部粘弹性基体中的单壁碳纳米管为例,计算了不同边界条件和非局部参数下碳纳米管的前三阶固有频率,并在此基础上研究了非局部粘弹性基体主要材料参数对碳纳米管固有频率的影响特性。结果表明,所建分析模型和求解方法在分析粘弹性基体中碳纳米管的振动特性问题中准确有效。

1999年辽宁岫岩5.4级地震前后P波衰减频散特征

发展了一种根据单台垂向记录的地震直达P波的第一个周期信号,研究地震波传播路径中介质衰减频散特性的方法.为了更有效地提高P波频散测量的分辨率和信噪比水平,减小系统误差,使用了数据重采样技术.应用改进的多重滤波方法测定P波群速度延迟.根据线性滞弹性体松弛模型反演得到了介质品质因子Qm、95%置信水平下的测量误差及相关参数.对营口台记录的辽宁岫岩震群的研究结果表明:①1999年11月9日开始出现高Qm值,高Qm值对应的地震集中在距营口台32～46 km,明显偏离Qm随震中距增加的线性规律;②5.4级地震前平均Qm值为460,5.4级地震后至2000年1月12日5.1级地震之前Qm值为391,5.1级地震之后Qm值为204.

波浪、海洋土参数对海床稳定性影响

基于Yamamoto的多孔弹性介质模型 ,研究了波生底床的稳定性· 通过给出的有限深底床下土响应分析解 ,针对三种土质底床 ,讨论了主要波参数和土参数对这些底床稳定性的影响· 与其他土模型计算结果进行了比较 ,分析了海洋土内部Coulomb摩擦因素的影响·

两种土模型下饱和土中球空腔的动力响应

考虑土颗粒间库仑摩擦消耗的能量,采用弱非弹性介质模型研究饱和土中球形空腔的动力响应.基于Yamamoto模型,建立了具有球空腔饱和土体稳态振动的控制方程;通过引入势函数,分别得到了边界透水和不透水条件下饱和土体的位移、应力和孔隙水压力等解析表达式;利用界面连续性条件,确定了待定系数的具体表达式.以饱和砂土和粉土为例,分析了Biot两相饱和介质和Yamamoto两种土模型下饱和土中球形空腔动力响应的差异.在此基础上,分析了界面处具有球形空腔饱和砂土和粉土的径向位移、孔隙水压力和环向应力幅值随外荷载激振频率、空腔半径的影响.结果表明:在共振频率处,Yamamoto土模型下饱和土体的动力响应小于Biot土模型下饱和土体的动力响应;能量损失比对饱和土中球形空腔的动力响应有显著的影响.

波浪作用下粉土特性分析

利用弱非弹性介质模型 ,推导了波浪作用下有限深海床内部孔隙水压力、应力以及土骨架和孔隙水位移关系 .针对 3种海洋土 ,分析了土床内孔隙水压力、应力、应力角、位移的分布以及弹性波随加载波周期的变化 .结合前人的实验结果 ,讨论了在粉土质海床中所呈现的共振现象 .从理论上探讨了该现象发生的力学机制 ,提出了土床中硬土层的存在是决定土床中是否可能发生共振的必要条件 ,并且可以预测共振发生的可能区域 .

Inhomogeneity problem with a sliding interface under remote shearing stress

The problem of an ellipsoidal inhomogeneity embedded in an infinitely extended elastic medium with sliding interfaces is investigated. An exact solution is presented for such an inhomogeneous system that is subject to remote uniform shearing stress. Both the elastic inclusion and matrix are considered isotropic with a separate elastic modulus. Based on Lur’e’s approach to solving ellipsoidal cavity problems through Lamé functions, several harmonic functions are introduced for Papkovich-Neuber displacement potentials. The displacement fields inside and outside the ellipsoidal inclusion are obtained explicitly, and the stress field in the whole domain is consequently determined.