爆炸地震波在半无限介质自由表面运动规律

为更好的研究在浅埋地下爆炸作用下岩土体中出现的波动过程,将爆炸力学、弹性力学和高等数学的基本理论知识进行有效结合,建立了浅埋爆炸作用下,地震波在半无限介质自由表面运动的计算模型,并用Matlab编程计算爆炸地震波的水平和垂直位移.结果表明:震源同一埋深时,随着地震波传播距离的增加,水平方向和垂直方向的位移均减小,但垂直方向位移比水平方向位移衰减的快;震源在不同埋深时,爆破震源埋深的增加,水平方向的位移和垂直方向的位移也均减小.Matlab编程计算结果是正确的符合实际爆破工程中地震波在岩体介质中的传播规律.

半无限介质受线性载荷作用的非局部理论解

用非局部线弹性理论研究半无限介质承受线性分布载荷作用的问题,并计算出应力场的非局部理论解。结果表明,当考虑微结构的相互作用时,非局部应力的解答在集中力作用处的奇异性不存在;当内部特征尺度趋于零时,应力场的非局部解答即为经典解答。

流体—固体无限介质中斯通利波特性

推导了流体—固体无限介质斯通利 (Stoneley)波的特征方程及位移计算公式 ,并利用这一特征方程分析研究了流体—固体介质中斯通利波特性 .两半无限流体—固体介质中斯通利波波速度是非频散的 ,波速比 c/ VS比匀质半空间中瑞利波波速度小 ,且 c/ VS受固体泊松比μ影响较小 ,一般情况模量比q对 c/ VS影响也很小 .斯通利波在流体和固体交界处位移最大 ,在固体介质中斯通利波有效传播深度为1 .5倍波长 。

半无限介质瞬态热传导的同伦分析法

应用同伦分析法(HAM)求解半无限介质瞬态热传导问题,该问题在不同的热场中有着广泛的应用.将得到的分析结果与精确解和积分法结果进行比较.比较表明,和其它近似方法相比,HAM能够提供更好的近似值.得到了铜、铁和铝在不同时间热流量的变化和温度的分布.

动力无限介质-结构相互作用分析的双渐近多向透射边界

1 前言 在分析动力无限介质-结构相互作用的直接法中,人工边界以内的介质,用譬如象有限元来离散。为了表示没有被明显模拟的从人工边界直到无限远处的那部分介质的影响,必须在人工边界上列出合适的边界条件。这一相互作用的力-位移的严格关系,在空间和时间上都是完整的。已经建立了几种叫做透射边界的方法。

流体—固体无限介质中斯通利波特性

推导了流体—固体无限介质斯通利 ( Stonclcy)波的特征方程及位移计算公式 ,并利用这一特征方程分析研究了流体—固体介质中斯通利波特性。

无限介质中的弹性波

译者前言这是作者在1965年出版的应用地球物理的解释理论(Interpretation Theory in A-pplied Geophysics)一书中的第二章,正如作者在本章总结中所说的,这章重点是在阐述弹性波动方程来源的三个简化假设,即介质的各向同性、均匀性及完全弹性。破坏这三个假设的各向异性、不均匀性及不完全弹性条件下的波动方程及其解就是我们感兴趣的重点。为此作者也作了波动方程的一般性推导。为了理解特殊条件下的波动方程及其解,了解一下作者在普通波动方程中所用符号及其推导过程也是很有意义的。

沿均匀无限介质中固体杆传播的导波特性研究

针对均匀无限固体介质包围的无限长固体杆,研究了沿固体杆传播的导波的频散和激发特性。在理论分析的基础上,用二分法快速求取了导波所有模式的频散曲线,在4种介质参数下,对斯东利模式和简正模式进行了深入的分析和总结;研究了固体杆中导波的激发强度特性,分别在对称点源、轴向力源和径向力源激励下,研究了导波诸模式的激发机理及频谱特性,分析了不同频段导波的主导模式,研究了主导模式的频响特性及位移径向分布关系。

平面爆炸波在半无限混凝土介质中传播与衰减特性的数值分析

采用非线性软件LS-DYNA,混凝土选用JHC模型的基础上,数值模拟了一维应变下爆炸波在半无限混凝土介质中的传播过程,得到了平面爆炸波在混凝土中随时间和空间的衰减规律,以及在爆炸冲击波作用下,脆性介质混凝土形成破碎区和损伤区的演化特性。数值拟合结果表明,在爆炸近区应力波幅值衰减速率快,材料损伤演化和应力波幅值衰减存在着内在的联系。模拟结果对于爆破与防护工程设计均具有一定的参考价值。

无限介质中波动分析的显式时域辐射边界

基于柱面波和球面波动方程,推导建立了适用于无限介质中二维和三维瞬态波动分析的显式时域辐射边界条件公式。通过与有限元法相结合,可直接在时域内求解无限介质中瞬态波动问题。将这种边界条件以子程序方式加入到通用有限元程序ABAQUS中,结合隐式有限元技术,分析无限介质中波的传播问题。二维和三维瞬态辐射模拟问题的数值算例结果说明,该文方法是十分有效的。文中还对此辐射边界条件公式的数值稳定性进行了分析,并给出了相应的稳定性判据。

计入岩土介质无限空间效应的地下结构自振特性计算公式

本文采用理论分析与数值计算相结合方法 ,建立了一套计入无限岩土介质刚度与质量效应的任意断面柱形地下结构自振频率的解析公式。文中理论分析应用具有分布附加质量与分布附加刚度的柱形弹性体的弯曲、轴向、扩展、环向、扭转振动解析解 ;数值计算采用半解析无限元法 ,用算得的自振特性结果确定分布附加质量与刚度。因此该公式具有既模拟无限岩土介质空间 。

高频纵向超声导波在埋于无限大介质中钢杆的传播特性

从理论上分析高频纵向超声导波在埋于无限大介质中钢杆传播的特性。根据在杆状波导中传播的超声波具有频散现象及多模态特征,选择特定频率下的单音频信号激励超声导波,使其衰减最小,能传播较长距离:能量速度最大,最先到达,从而可与其他速度较慢的模态相区别。说明此频率下的纵向模态可用来对埋于介质中的钢杆进行检测。同时建立试验系统,对直径22 mm、长度1 m的埋于水泥中的钢杆进行检测,并对结果进行时频分析,试验结果与理论分析相吻合。

半无限土介质中集团装药爆炸空腔的数值模拟

利用LS -dyna3D有限元程序 ,运用非线性动力学基本理论和算法 ,针对集团药包对半无限土介质中爆炸时空腔的形成和发展规律以及鼓包的运动规律等问题 ,进行了数值模拟研究 ,将模拟计算结果与现有实验研究成果进行了对比 ,并分析了数值模拟和模拟计算结果的正确性。

爆破荷载应力波在无限弹性介质中传播的特征线法解

双指数爆破荷载的应力时程关系是爆破工程的数值分析常用的动力输入。其在弹性岩石中传播衰减的特征线法解是工程爆破数值分析中弹性以及弹塑性分析的重要参照,也是动力学数值分析算法开发的重要高阶校准工具。应用统一弹性波的特征线法解求解源自圆形孔洞的双指数爆破荷载在理想介质中的传播。介绍了源自圆形孔洞的双指数爆破荷载在周围弹性介质传播过程中的径向应力、周向应力、位移以及速度波的特征线法解的具体过程,在MATLAB中进行了4种波的特征线法解的数值实施。对径向应力、周向应力、位移以及速度波的特征线法解的结果进行了多方面讨论。结果表明,特征线法是求解双曲型偏微分方程的一种有效方法,双指数爆破荷载在弹性岩石中传播衰减的特征线法解可为爆破工程数值分析以及动力学数值分析算法开发提供重要的支撑。

涉及无限大电介质的问题及相关讨论

对第十三届非物理类专业大学生物理竞赛试题中一道涉及无限大电介质问题的电磁学题目进行详细的分析和讨论,给出了更全面的解答.类似的无限大电介质问题广泛存在,可以从本文的讨论中得到一些启示和参考.

球形装药在无限岩石介质中爆炸能量分布研究

根据爆轰产物和冲击波共同作用的破碎机理，从理论上定量地探讨了球形装药在无限岩石介质中爆炸时，４个爆炸分区中的爆炸能量消耗状况，并以２号岩石硝铵炸药分别对花岗岩、大理岩和石灰岩的作用为例进行分析，得出的结论与实际情况基本相符。

半无限大介质中非稳态扩散模型的精确解

以组分A在固体相或流体相表面被吸收、在相内进行非稳态扩散和化学反应的过程为研究对象,在固体相或流体相可视为半无限大、组分A按一及反应机理进行反应的情况下,对该半无限大介质中同时存在非稳态扩散和化学反应的传质微分方程式进行适当的简化,采用数学分析手段,提出了一种求其精确解的方法,并对有限介质中的一个非稳态扩散模型给出了精确解。

表面荷载作用下半无限层状介质中的裂纹分析

分析了半无限层状介质中的正方形裂纹。层状材料的层面互相平行,外部荷载作用在边界面上,正方形裂纹平行于层面。基于Yue基本解的数值方法和线弹性断裂力学叠加原理,首先采用一种数值方法获得无裂纹半无限层状介质的应力场,然后将计算得到的应力按叠加原理施加在裂纹面上,并采用另一种数值方法计算此情形下裂纹面的间断位移,最后采用裂纹面的间断位移计算应力强度因子。结果显示:I型和II型应力强度因子的变化与裂纹所处的位置关系密切;层状介质中的裂纹张开和滑移受到不同介质存在的影响,进而影响到裂纹的应力强度因子。建议的数值方法可用于分析复杂荷载作用下层状介质中裂纹的断裂力学特性。

无限非局域热非线性介质中高斯光束传输的变分研究

通过简化由薛定谔方程与泊松方程组成的耦合方程组,得到描述无限非局域热非线性系统所对应的拉格朗日密度,进而利用变分原理对高斯光束在该系统中的传输进行分析,得到高斯光束的束宽、振幅和波前曲率的演化方程,特别是利用势函数分析了形成空间孤子的条件与束宽变化规律.最终数值地验证了该变分计算结果,表明高斯函数是该非局域介质中空间孤子轮廓的一个很好的近似,从而为孤子的相互作用及其偏转特性提供了依据.

包围稀疏球体的无限均匀介质内中子年龄方程的解析解

研究两区球体介质系统,球体内为稀疏介质Ⅰ,球外为无限均匀介质Ⅱ,在介质Ⅱ内建立非定态中子年龄方程,给出了定解条件,用拉普拉斯变换得到方程的解析解。