sh波入射覆盖层半空间圆孔及圆夹杂的动力分析

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1、第35卷第2期哈尔滨工程大学学报Vo1．35No．22014年2月JournalofHarbinEngineeIiIlgUniversiFeb．2014SH波入射覆盖层半空间圆孔及圆夹杂的动力分析陈冬妮，齐辉(哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为揭示SH波作用下半空间中覆盖层对圆孔及夹杂动力的影响，基于大圆弧假定法求解所述散射问题，将原问题转化为曲面边界问题．借助Helmholtz定理先写出问题波函数的一般形式解，在满足边界条件的情况下再利用复变函数法把问题化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组．算例结果表明，覆盖层刚度和厚度的变化及夹杂的存在可显著改变

2、圆孔周边动应力集中的分布。关键词：tg表覆盖层；圆孔；圆夹杂；SH波散射；大圆弧假定法；动应力集中；覆盖层半空间doi：10．3969／j．issn．1006—7043．201306079网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／doifl0．3969／j．issn．1006—7043．201306079．html中图分类号：0343．1；P315．3文献标志码：A文章编号：1006-7043(2014)02—0171—06DynamicanalysisforcircularcavityandinclusionimpactedbySH-waveinalayeredhal

3、f-spaceCHENDongni，QIHui(CollegeofAerospaceandCivilEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Forthepurposeofrevealingtheimpactcausedbythesurfaceelasticlayerinahalf-spaceonthedynamicofthecircularcavityandinclusionundertheactionoftheSH—wave，thesolutiontothementionedscattering

4、prob—lemwasattainedthroughthelarge—arcassumptionmethod，inwhichwetransformedtheoriginalproblemintothecurved—surfaceboundaryproblem．ByusingtheHelmhohztheorem，thegeneralsolutionoftheBiot"swavefunctionwasachieved．Underthecaseofmeetingtheboundaryconditions，byutilizingthecomplexfunctionmethod，weconvenedt

5、hepresentproblemintoaninfinitelinearalgebraicequationforseekingthesolutionstotheunknownCO—efficientsofthewavefunction．Thecalculationresultsinexamplesshowthatdifferentstifnessandthicknessofthelayerandtheexistenceofinclusioncanremarkablychangethedistributionofthedynamicstressconcentrationa—roundtheci

6、rcularcavity．Keywords：surfaceelasticlayer；circularcavity；circularinclusion；SH-wavescattering；largearcassumedmeth—od；dynamicstressconcentration；layeredhalf-space各种场地类型及地下结构对地震波的响应问题数函数展开”的法概的念应和用复范变围函数法。，大大拓展了传统波函研究是地震工程学中波动问题的研究内容之一。这类研究均属于弹性动力学问题的范畴。目前，夹杂、本文求解时基于大圆弧假设法用曲面边界替代孔洞、衬砌等结构对弹性波散射问题的研究已经很

7、直边界以构造求解所需的波函数场，然后再结合复成熟。20世纪末，大圆弧假设原理的提出彻底变函数法、波函数展开法给出具有地表覆盖层的弹解决了在半无限空间表面无法进行波函数展开的难性半空间内圆孔及圆夹杂在稳态SH波作用下动应在求解波动问题中被广泛应用]。我国学者力集中问题的解。魁等又在二维散射问题的解析当中引入“域1理论分析收稿日期：2013-06-27．网络出版时间：2014一l一214：53：231．1问题表述