基于含有径向裂纹的界面圆形弹性夹杂对sh波的散射

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1、分类号：UDC：工学硕士学位论文密级：编号：——含有径向裂纹的界面圆形弹性夹杂对SH波的散射硕士研究生指导教师学位级别学科、专业所在单位论文提交日期论文答辩日期学位授予单位：许庆占：齐辉教授：工学硕士：结构工程：建筑工程学院：2007年1月：哈尔滨工程大学哈尔滨工程火学硕士学位论文摘要本文应用Green函数方法分别研究了各向同性介质中含径向裂纹的圆形弹性夹杂和含径向裂纹的界面圆形弹性夹杂对sH波的散射问题。对于各向同性介质中含径向裂纹的圆形夹杂问题，求解了裂纹尖端点的动应力强度因子。对于含径向裂纹的界面圆形弹性

2、夹杂问题，求解了裂尖点的动应力强度因子和散射波远场解答。本文采用的Green函数是具有半圆形夹杂的弹性半空间在其水平表面上任意一点承受时间谐和的出平面线源荷载作用时位移场的解答。在求解过程中，将问题的模型视为“契合”问题进行研究：即将其剖分为两个带半圆形夹杂的弹性半空间，分别在其剖分面上加置未知的出平面荷载，并在欲出现裂纹的位置加置出平面反力使之产生裂纹，利用Green函数写出界面位移的连续性条件，建立决定待解外力系的第一类Fredholm积分方程组。在求解动应力强度因子时，裂纹尖端点的附加外力系可以代换成动应

3、力强度因子，采用直接离散的办法将定解积分方程组转化为线性代数方程组，计算求解。在求解远场解答时，根据问题的定解积分方程组推导了散射波远场位移模式和散射截面表达式。最后，通过具体算例，分析讨论了不同波数条件、不同入射角度作用时，不同的几何特征尺寸以及不同的材料常数组合对各向同性介质中圆形弹性夹杂内径向裂纹，界面圆形弹性夹杂内径向裂纹的动应力强度因子和散射波远场解答的影响。关键词：sH波散射；Green函数；动应力强度因子i远场位移模式；散射截面哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractThescatteringp

4、roblemsofSH-wavesbycircularelasticinclusionwithdiametricalcrocksinhomogenousmediumaswellasinterfacecircularelasticinclusionwithdiametricalcracksarestudiedbyusingtheGreenfunctionmethodinthispaper．Forthemodelofcircularelasticinclusionwithdiametricalcracksinhom

5、ogenousmedium，thesolutionsofdynamicstressintensityfactorsatcracktipareobtained．andforthemodelofinterfacecircularelasticinclusionwithdiametricalcracks，thesolutionsofdynamicstressintensityfactorsatcracktipandfarfieldareobtained．neGreenfunctionisanessentialsolu

6、tionofdisplacementfieldforanelastichalfspacewithahalfcylindricalinclusionimpactedbyout·planeharmoniclinesourceloadingathorizontalsurface．Themodeloftheproblemiscomposedoftwohalfspaceswithhalfcylindricalinclusion．Horizontalsurfacesofthetwohalfspacesareloadedwi

7、thundeterminedanti·planeforcesinordertosatisfycontinuityconditionsatlinkingsection，orwithsomecertainforcestoappearcracks．AseriesofFredholmintegralequationsofthefirstkindfordeterminingtheunknownforcesCallbesetupthroughcontinuityconditionsthatexpressedbyuseoft

8、heGreenfunction．Whenthesolutionsofdynamicstressintensityfactorsareconsidered，theaddedforceatcracktipcanbereplacedbyexpressionincludingdynamicstressintensityfactor,thentheintegralequationsfordete