蔡立明
- 作品数：10 被引量：15H指数：2
- 供职机构：哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学天文地球建筑科学更多>>
- 带覆盖层半空间内SH波对浅埋圆孔及夹杂散射与地震动被引量：2
- 2014年
- 采用大圆弧假定法将具有地表覆盖层的半空间直边界问题转化为曲面边界问题。借助Helmholtz定理预先给出问题波函数的一般形式解,再利用复变函数法及边界条件将问题化为求解波函数未知系数的无穷线性代数方程组,截断该方程组即可求解带地表覆盖层的半空间内浅埋圆孔及夹杂对SH波散射问题,并给出地面运动数值结果。定性分析入射波数、入射角度、埋深、夹杂刚度及覆盖层刚度等对地面运动影响。研究表明,浅埋圆孔及夹杂与地表覆盖层间存在强烈的相互作用,地震动会受较大影响。
- 齐辉陈冬妮蔡立明
- 关键词：夹杂SH波散射地震动
- 半空间中裂纹边缘界面圆孔对SH波的散射
- 2015年
- 研究界面波动力学对保障结构安全具有重要工程意义。应用"剖分-契合"法和"裂纹切割"技术,研究半空间双相介质界面上同时嵌有圆孔和裂纹时SH波对圆孔的动力作用。利用"镜像法",将半空间的水平界面问题变换为全空间的水平界面问题,构造出能自动满足半空间自由表面边界条件的散射波;由保障水平界面应力位移连续的"剖分-契合"条件,导出求解该问题的定解积分方程组;对界面圆孔边的动应力集中情况进行讨论分析。结果表明:工程应用中必须考虑自由边界、裂纹长度、介质材料参数和入射波数等对孔边动应力集中程度的综合影响。应该避免较大的波数比、较高的入射波波数、较长的裂纹长度与垂直入射的同时出现,这对降低孔边的动应力集中系数效果明显,对减轻结构动力效应具有一定的工程价值。
- 赵春香齐辉南景富陈冬妮蔡立明
- 关键词：SH波散射动应力集中
- 含半圆形凸起的直角域对平面SH波的地震动被引量：2
- 2015年
- 按Green函数和积分方程方法,分析了含半圆形凸起的直角域对平面SH波的稳态响应,讨论了由凸起散射所造成的地震动。对含半圆形凸起的直角域做分区,分为直角域和半圆域,按镜像方法构造直角域的Green函数,按Graf加法公式和波函数展开法构造半圆域的Green函数。对直角域和半圆域做契合,在契合界面施加一组分布力,使直角域和半圆域中的位移场和应力场满足契合界面上的连续性条件,得到分布力的定解积分方程组。数值求解,得到契合界面上的应力分布和地表位移幅值,结果表明入射波的波数和角度以及凸起与直角域垂直边界的距离对凸起散射的影响。
- 齐辉蔡立明潘向南高春
- 关键词：SH波散射GREEN函数
- 直角域中凸起和孔洞对SH波的散射与地震动被引量：6
- 2015年
- 按照波函数展开法和镜像方法,对直角域中半圆形凸起和圆形孔洞对SH波的散射进行了分析,得到其稳态解。对含孔洞和凸起的直角域做分区,等效为一个含孔洞与凹陷的直角域和一个圆域的契合,其在分界面上满足位移和应力的连续性条件,即契合条件,分别构造两个区域内的位移波函数,按照孔洞边界柱面上的应力自由和契合条件定解波函数展开式的系数。按Fourier级数展开法,得到定解条件的线性代数方程组,截断求解,进而得到问题的解析解。数值算例给出圆形孔洞边沿动应力和地表位移幅值的分布情况,得到直角域自由边界、凸起、孔洞对散射和地震动的影响。
- 齐辉蔡立明潘向南张德伟张洋
- 关键词：SH波散射凸起孔洞
- 双相介质半空间中圆孔对透射SH波的稳态分析被引量：2
- 2015年
- 研究了平面SH波在半空间双相弹性介质中的传播。通过Green函数和积分方程方法,按照复变函数描述,对透射波被圆孔散射的情况进行稳态分析。将双相介质半空间沿界面剖分为1/4空间介质Ⅰ和含圆孔的1/4空间介质Ⅱ,分别构造了介质Ⅰ和介质Ⅱ中反平面点源荷载的Green函数,按双相介质中平面SH波的处理方法,给出介质Ⅰ和介质Ⅱ中的平面位移波,两种介质之间的相互作用力与对应Green函数的乘积沿界面的积分与平面位移波叠加得到介质Ⅰ和介质Ⅱ中的全部位移场。按照界面的位移连续条件,定解积分方程组,得到问题的稳态解,并给出圆孔位置和介质参数对散射的影响。
- 齐辉蔡立明罗广龙潘向南杨杰王宪章李国文蒋敬江
- 关键词：GREEN函数SH波圆孔
- 弹性直角域中半圆形凹陷的SH波散射的稳态解被引量：1
- 2014年
- 按照波函数展开法和镜像方法,分析了直角域中半圆形凹陷对平面SH波的弹性动力学反平面稳态响应,得到了弹性波的位移场和应力场的具体形式.根据Hankel函数在宗量零点的渐近性讨论了波函数级数的收敛性;根据Hankel函数在宗量无穷远点的渐近性和Graf加法公式构造了圆柱散射波的远场位移模式.数值算例分别计算了代表计算误差的凹陷边沿的径向动应力集中因子、周向动应力集中因子和平面波应力场的动应力集中因子以及凹陷散射波的远场位移模式.结果表明,直角域中凹陷与竖直边界的距离很大程度地影响着SH波散射的稳态解.
- 齐辉蔡立明潘向南高春
- 关键词：SH波动应力集中位移模式
- 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被引量：1
- 2013年
- 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。
- 赵春香赵春香齐辉陈冬妮蔡立明
- 关键词：圆形夹杂
- 带形介质内SH型导波对圆柱孔洞的动力分析被引量：2
- 2015年
- 弹性板壳的反平面运动中由缺陷引起的应力集中问题可以按照带形介质中圆柱孔洞对SH型导波的散射问题来分析。首先,构造带形介质中相容导波的形式,即其满足上、下边界应力自由条件。之后,由波函数展开法给出圆柱孔洞散射波的级数表示,根据累次镜像叠加的方法构造由上、下边界反射所形成的相容的散射导波。最后,给定入射导波,由圆柱孔洞边界应力自由的条件来定解波函数级数的系数。数值算例求解了特定导波对圆柱孔洞的散射,给出了圆柱孔洞边沿的动应力分布,讨论了导波阶数、频率以及孔洞位置的影响。
- 齐辉蔡立明潘向南张洋
- 关键词：SH波导波动应力集中
- 界面点源和半圆柱在直角域中的反平面散射被引量：1
- 2015年
- 为得到直角域中垂直边界上的半圆柱对点源载荷的反平面弹性动力学解析解,按照镜像方法和波函数展开法,研究了点源对半圆柱的稳态散射以及其与边界的相互作用,得到直角域中的位移场和应力场.首先,延拓直角域为半空间,延拓半圆柱为圆柱,得到等价问题;其次,构造位移波的波函数级数表达式;最后,对圆柱边界做Fourier展开,定解波函数系数.数值计算了圆柱边沿的动应力,结果表明,半圆柱的散射总是明显地分为投射侧和隐蔽侧,相对低频总是能引起更大的动应力,介质参数对径向动应力和周向动应力的分布,有着截然不同的影响.理论分析得到的稳态解丰富了SH波散射的理论,为双相介质界面圆柱的SH波散射的Green函数方法奠定了基础,数值算例为相应的工程问题提供了参考.
- 高春齐辉潘向南蔡立明赵元博
- 关键词：SH波散射
- 下部脱胶界面圆夹杂的弹性动力学反平面分析被引量：1
- 2016年
- 针对下部脱胶的界面圆柱夹杂对SH波的散射问题进行稳态研究。按照"分割"和"契合"思想,采用复变函数法、Green函数法与多极坐标法相结合实现边值问题的求解。首先,分别求解沿双相介质交界面剖分的上、下半空间的Green函数;其次,在界面上附加未知力系,将上、下半空间契合在一起,按交界面上的位移和应力的连续条件构造定解积分方程组;再次,采用直接离散法求解积分方程组,反推得到位移和应力场的表达式;最后,按应力场的表达式求得界面夹杂边沿的动应力集中因子。数值研究2个界面脱胶夹杂之间的相互作用,给出夹杂边沿动应力集中因子的分布情况。研究结果表明,界面脱胶夹杂之间的相互影响十分显著。
- 齐辉高春周亚东潘向南蔡立明
- 关键词：SH波散射GREEN函数脱胶动应力集中
