纤维增强复合材料的刚性圆柱夹杂双周期分布模型的平面问题

对于硬夹杂—软基体的单向纤维增强复合材料 ,将纤维束看成刚性圆柱状夹杂 ,考虑夹杂间的相互影响 ,采用复变函数和坐标变换的方法 ,构造呈双周期分布且相互影响的刚性圆柱夹杂的复应力函数 ,同时满足夹杂的边界条件 ,利用围线积分将求解方程组化为线性代数方程组 ,推导出受到远场均匀拉应力的作用 ,双周期分布的刚性圆柱夹杂的界面应力表达式 ,算例给出双周期夹杂模型的界面应力值 。

直角平面内弹性圆夹杂对入射平面SH波的散射

利用复变函数法、多极坐标移动技术及傅立叶级数展开求解二维直角平面内圆形弹性夹杂对稳态入射平面SH波的散射问题。首先写出直角平面内不含夹杂时的入射波场和反射波场;其次建立直角平面内含夹杂时夹杂外的散射波解和夹杂内的驻波解,并利用叠加原理写出问题的总波场,借助夹杂边界处应力和位移的连续条件建立求解散射波解和驻波解中未知系数的无穷代数方程组并求解,通过算例具体讨论了直角平面水平边界点的位移幅度比和夹杂边界处径向应力集中系数随不同无量纲波数、入射角及圆孔位置的变化情况,结果表明了算法的有效实用性。

多圆形刚性夹杂的反平面问题

构造任意分布且相互影响的多个圆形刚性夹杂模型的复应力函数 ,采用复变函数方法 ,达到满足各个夹杂的边界条件 ,利用坐标变换和围线积分将求解方程组化为线性代数方程组 ,推导出了圆形刚性夹杂任意分布的界面应力解析表达式 ,算例对多夹杂与单夹杂两种模型的界面应力最大值进行了对比 ,同时还给出了界面应力最大值随夹杂间距的变化规律 ,求出了刚性夹杂的合理间距。

含圆形弹性夹杂的反平面问题级数解法

研究了含一个圆形弹性夹杂的纵向剪切问题。运用复变函数的级数展开技术,将问题转化为线性方程组的求解。数值结果表明:界面径向应力随两相材料剪切模量之比呈单调递增的关系;基体界面环向应力随两相材料剪切模量之比也呈单调递增的关系;夹杂界面环向应力随两相材料剪切模量之比呈单调递减的关系;根据两相材料剪切模量之比不同的,基体的最大径向应力和环向应力随距离圆心距离的不同呈现相反的趋势;而夹杂内的应力和到圆心的距离无关。

线源荷载对半圆形凸起圆形夹杂附近浅埋圆孔的动力作用

采用复变函数法和Green函数法研究了在水平界面承受出平面线源荷载时弹性半空间内半圆形凸起的圆柱形弹性夹杂对浅埋圆孔的动力作用。该问题采用"分区"、"契合"思想求解。首先,将整个求解区域分割成两部分,其一为含半圆形凹陷和圆孔的弹性半空间,其二为圆柱形弹性夹杂;其次,构造满足含半圆形凹陷半空间水平界面应力自由和圆孔边界应力自由的散射波,构造满足圆形夹杂上半表面应力自由下半表面应力连续条件的驻波和散射波;最后,在两个区域的"公共边界"上实施"契合",满足公共边界处位移和应力的连续性条件,同时满足圆孔边界应力自由的边界条件,建立起求解该问题的无穷代数方程组,并就具体算例分析讨论了浅埋圆孔边缘动应力集中系数(DSCF)的数值结果。结果表明:圆柱形弹性夹杂的"软"、"硬"对浅埋圆孔孔边动应力集中系数有不同的影响。

直角平面内圆形弹性夹杂对稳态入射平面SH波的模糊散射

用多极坐标移动技术、格拉夫(Graf)加法公式和扩张原理研究含模糊波数直角平面内圆形弹性夹杂对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的模糊散射问题。首先利用直角平面两直角边界应力自由条件写出介质内的自由波场和散射波场;其次,利用圆形弹性夹杂边界处的应力和位移连续条件、傅里叶级数展开和Graf加法公式得到确定散射波函数中未知系数的无穷线性代数方程组。为了利用模糊波数的模糊信息,将模糊波数理解为模糊参数,将其支集等距划分,利用扩张原理通过确定性方法间接得到划分节点处的模糊波场值及其隶属度。实际计算表明,该算法收敛速度快,计算精度高,数值结果稳定,且能克服求解模糊波响应隶属度信息的困难。