基于广义热弹性理论的多孔地基在移动荷载作用下的特性研究

基于广义热弹性理论,引入热松弛时间,对Biot波动方程进行修正,建立了考虑温度效应的多孔饱和地基在移动荷载作用下的动力控制方程。利用Fourier变换方法,得到地基中温度增量、应力、位移和孔隙水压力在变换域中的一般解,结合热源输入条件和地基边界条件,确立时域内的温度增量、应力、位移和孔隙水压力的积分形式解答。利用Fourier逆变换方法和自适应数值积分算法得到了相应的数值结果。结果可退化为静荷载作用下的弹性地基解答,并与经典Flamant解进行比较,显示出较好的一致性。通过数值计算讨论不同的热源输入对地基温度增量场、应力场、位移场以及孔隙水压力的影响。结果表明:温度增量场受热源输入条件的影响很小,而应力、位移和孔隙水压力受热源输入的影响很明显。

移动简谐荷载作用下多孔地基的动力响应

研究了单层多孔地基在移动简谐荷载下的动力响应.应用Fourier变换求解多孔介质的Biot动力方程,得到变换域内的应力、位移和孔隙水压力的一般解.基于这些一般解,结合地基边界条件,确立了时域内的应力和位移解答.最后给出了应力、位移和孔隙水压力的数值算例,结果显示了层状地基的动力响应明显随移动速度变化。

移动荷载下多孔饱和地基的动力有限单元法

分析了匀速荷载作用下多孔饱和地基的动力响应。通过对Biot动力方程进行变换,将基本方程变换到随荷载移动的运动坐标系中,通过加权残值法推导了相应的"拟静力"单元刚度矩阵,从而建立了移动问题的有限元格式,将动力学问题转化为"拟静力"问题。"拟静力"单元或称为移动单元并不是连续介质上的实际单元,而是在连续介质上随着移动荷载运动的虚拟单元。文中考虑了荷载的移动速度对多孔饱和地基中位移及应力的影响,并与解析解作了对比,以说明本方法具有较好的精度。

成层多孔粘弹性地基在轴对称荷载作用下的解

给出一种有效的解析方法求解成层多孔粘弹性地基在轴对称荷载作用下的固结问题。通过关于时间t的拉普拉斯变换和关于半径r的亨克尔变换，将控制偏微分方程转化为常微分方程，从而得到用常微分矩阵方程形式表示的控制方程。基于矩阵常微分方程的解以及拉普拉斯、亨克尔逆变换，可得到该固结问题的解。该方法理论及计算简捷。通过算例比较了该方法的精度，并研究了地基的粘弹性特性对固结过程的影响。

不平顺路面的车辆动载诱发饱和地基的动应力响应

对由于不平顺路面引起的车辆附加动荷载在饱和多孔地基中的动应力开展了解析理论研究。通过承受移动矩形垂直荷载的三维饱和多孔地基的基本解,采用矩阵递推法得到多层饱和半空间解,数值积分得到数值结果。将该方法运用于具有不平顺路面的饱和多孔半空间的情况,得到了附加动荷载在饱和多孔地基中所产生的动应力。计算结果分析了分层地基半空间计算模型的优点,还发现土体的软硬程度对地基动应力极为重要。附加动荷载的速度频率同步效应在地基中作用明显,尤其对于所产生的剪应力,在具有较硬较厚路面的情况下,附加动荷载所产生的剪应力的最大值已经超过自重恒载所产生的剪应力。不平顺波长对动应力也有很大影响,尤其是短波不平顺。在高速移动的四轮车辆荷载的情况下,不平顺的路面会造成地基的剧烈振动,不平顺波长越短(即路面越不平整),振动的越剧烈。

移动简谐力作用下三维多孔饱和半空间的动力问题

研究了移动荷载作用下多孔饱和地基的动力问题.应用Fourier变换求解该问题的控制偏微分方程,考虑了荷载的移动速度及振动频率对多孔饱和地基动力响应的影响,重点研究了移动速度达地基表面波速时多孔饱和半空间的振动问题(马赫效应),并与相应的弹性介质的解答进行了比较.结果显示当移动速度与多孔饱和半空间的表面波速相近时,地基会产生很大的振动;当移动速度大于表面波速时,多孔饱和半空间的动力响应与弹性半空间的动力响应有较大的差别.

Focusing Azimuth-Invariant Bistatic Synthetic Aperture Radar Data Based on a Polynomial Model

In this paper,a focusing approach is presented to widen the use of efficient monostatic imaging algorithms for azimuth-invariant bistatic synthetic aperture radar(SAR) data.The bistatic range history is modeled by a polynomial of azimuth time.Using this model,an analytic form of the signal spectrum in the 2D frequency domain is derived,and a simple single-valued relation between the transmitter and receive ranges is established.In this way,a lot of monostatic image formation algorithms can be extended for the bistatic SAR data,and a bistatic chirp scaling algorithm is developed as an application of the new approach.This algorithm can be used to process the azimuth-invariant bistatic configuration where the transmitter and receiver platforms are moving on parallel tracks with the same velocity.In addition,some simulation results are given to demonstrate the validity of the proposed approach.