浅谈层合和水平分层介质的动力响应及波的传播特性研究

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1、中文题名：层合和水平分层介质的动力响应及波的传播特性研究V8197辐英文题名：dynamicresponsesandwavepropagationformultilayeredandstratifiedmedia博士后姓名王枣嘎流动站(一级学科)名称±查工程专业(二级学科)名称蚩±王程合作教授隆垂筮数援丝峦基数援研究工作起始时间2QQ兰生里目研究工作期满时间2QQ主生鱼旦提交报告日期2鲤§生垒旦摘要这篇研究报告给出分别出弹性、压电和热释电材料组成的层合空心圆柱和空心球在径向变形情形的弹性动力学解。对于弹

2、性材料组成的层合空心圆柱和空心球，首先利用静动迭加法，将解分解为满足非齐次边界条件的准静态解和满足齐次边界条件的动态解两部分，然后利用状态空间法确定出准静态解，再运用分离变量法和正交展开技术求得动态解，最终获得原问题的解。对于压电和热释电材料组成的层合弹性空心圆柱和空心球，首先从电学运动方程及电位移连续条件，得到含一个未知时间函数表示的电位移表达式，然后通过改写方程，边界条件和初始条件，采用与层合弹性空心圆柱和空心球相似的方法进行求解，再结合电势边界条件和连续条件，将原问题归结为一个时间函数的第二类Vo

3、lterra积分方程，运用插值法给出此积分方程的解，最终获得层合压电和热释电空心圆柱和空心球的动力学解。运用广义射线理论，研究了水平分层介质的瞬态响应。在求取射线积分解的数值计算过程中，采用了将具有相同积分路径的射线组合后统一积分的技术，可以大大节省数值计算时间。利用广义射线法，分析了半无限体，弹性板，一弹性层覆盖于半无限体介质，两层弹性层覆盖于半无限体介质的瞬态响应。研究了水平分层介质中的导波，分析了自由一自由边界板中波的模态形式，详细分析了自由一固定边界板中的导波并与自由一自由边界板中的导波作了比较

4、。理论上分析了理想界面双层板中波的传播特性，并与已有结果和数值结果作了比较。讨论了半无限体上覆盖弹性层介质中波的传播特性。在用广义射线法求得射线积分响应的基础上，结合表面波频谱分析法研究了半无限体、自由一自由板和一层半介质的弥散曲线，给出了一些初步的探索结果。关键词：弹性动力学解；空心圆柱；空心球；层合；水平分层介质；广义射线理论；瞬态响应；弹性波；弥散曲线：表面波频谱分析法AbstractTheelastodynamicsolutionsofmulfilayeredhollowcylinderandh

5、ollowspherecomposedbypurelyelastic，piezoelectricaswellaspyroelectricmediaunderthestateofradialdeformationaredevelopedinthisreport．Formultilayeredpurelyelastichollowcylinderandhollowsphere．thesolutioniSdecomposedintoquasi-staticanddynamicpartSandthendealt

6、withindependently．Thequasi—staticpart，whichsatisfiestheinhomogeneousboundaryconditions，isobtainedbymeailsofstatespacemethod．Andthedynamicpart．whichsatisfiesthehomogeneousboundaryconditions．iSderivedbymeansoftheseparationofvariablesmethodandorthogonalexpa

7、nsiontechnique．Formultilayeredpiezoelectricandpyroelectrichollowcylinderandhollowsphere．theelectricdisplacementiSfirstexpressedbyallunknownfunctionoftimebyvirtueofthechargeequationofelectrostaticsandcontinuousconditionoftheelectricdisplacementattheeachin

8、terface．Thenthebasicequations．boundaryconditionsaswellasinitialconditionsformechanicalfieldarerewrittenbyutilizingtheunknowntimefunction．Byfollowingthesimilarprocedureforsolvingtheelastodynamicproblemofmultilayeredpurelyel