文档介绍：摘要本文采用有限元法研究半空间中沉积层下圆形孔洞、圆环形衬砌对瞬态波的散射和动应力集中问题。有限元法原理在数学上是将偏微分方程的初边值问题划归一组常微分方程的初值问题或一组规则代数方程。然后,用直接积分法进行求解,得到各节点和单元的位移、应力的时程解。用有限元模拟波动问题,首先要解决人工边界的设置问题,由于要从无限域中截取有限区域来模拟无限域,所以要引入人工边界。其次是解决时空离散带来的各种不利影响,以减少误差。还要考虑荷载的施加问题以及模型大小对解题的影响问题。本文对要解决的问题建立了有限元模型,并用通用有限元分析软件辛思扑悖隽瞬糠纸诘愕奈灰啤⒂ακ背探夂涂妆动应力集中系数,并对结果进行了讨论。本文的具体工作如下:研究了沉积层下圆形孔洞对瞬态波的散射和动应力集中的问题,阐述了有限元离散带来的误差和解决办法,阐述了波在不同介质中传播时有限元网格的划分的原理,给出了有限元模型和计算结果,并给出了不同孔径的孔边的动应力集中系数。研究了沉积层下圆环形衬砌对瞬态波的散射和动应力集中的问题,给出了衬砌外边缘的位移时程解和动应力集中系数,并进行了讨论。关键词:瞬态波散射;沉积层;圆形结构;动应力集中;数值仿真哈尔滨工程大学硕宦畚
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储┟./莓明臀曰期:丑竽甓嘣拢日哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本入承担。
第滦髀甀选题的冒的和意义地下结构在熊源、交通、城市建设及国防工程中有着重要的作震。囊塾下继构在地震波终周下的影响是结构工程学,地震工程学,弹性波动理论中令地震是一种常见的自然灾害。蹇楣乖煸硕鸬墓乖斓卣穑堑乜岩石中长期积累的变形在瞬时凑转纯筠动能豹结果瑟U庵侄芗卑剖头挪束就产生了地震波。随着科学技术和工程技术的突飞猛进,地震工程的理论和实践得到很大的发晨,健是,就近三十余年来说,全球发生的许多大地震,仍然造成大量严重的工程破坏和惨重翡生命财产损失。例如,年我溪的唐山地震,年美鮊卣穑耆毡沮嫔竦卣穑晏ㄍ宕地震。年月晾识喜靠硕》⑸‘多人死亡;位于吉丝绸之路的巴姆古城有%的住宅被夷为平地:有多年历史韵著名砖体建筑巴姆吉城堡基本坍塌。我洋板块霸昏度洋摄块之闻,遗震活动毒≥常频繁,该区是世界上最大的一个太陆浅源强震活动区。我国大部分地区为地震设防区,掇据地震烈度分布赘辩,在垒舀三百多个城市中,有一半位于地震基本烈度巍七度乃至七度以上的地震区,个百万以上入口的特大城市中,有%属七度和七度以上的地区,像北京、天津、西安等大城市都位于,℃度的高烈度地震区。令世人震惊的醚本阪神地震,其起因是界面破坏,位子震源区域麴浅软地层与其下的硬质岩层之间发生了突然的断裂、滑动M保鹎谝缘靥4淼牡叵王程结构遭受严重的破坏,其程度超过唐由大地震对煤矿井道的破坏。专家认为,这是幽于日本的地下王程结构在施工过程中多数采髑全场开挖的方式,阏填土与原蠢±傣辫力学性质翡显不瓣,驮丽形成了一个界面,瑟且缝铁等地下结构就位于界面处,在地震力下容易破坏;唐由大魄震中的矿井通道都是采用掏挖方式构筑褥成熬,周圈主体的性质没有改变,仍然满于较为均匀豹介质K碜沤峁菇ㄉ桕砟12欢舷璐螅峁姑缚拐鹕杓萍捌浒踩云婪愈来愈成为工程设计人员所十分关心的熏要问题。人关注的课题之一。地下结构在选震时的安全对于人民生命财产豹嫖障以及城市生活的正常滁尔滨下程大学硕七学僚论文
⑸湮侍獾难芯糠椒ú窘运行有者极为重要的意义列。过去的几十年中,精选下结构闻题Я舜罅康研究,对一些阀题求褥了解析解,对实际工程起刘了重要的指导作溺§。俊H焉,要用解擀表达式准确攒述复杂的动力模型,较全面地反映实际地下结构中的波动特性存在许多困难。为此,近十多年来入们已把注意力集中到数值计算。解析方法是浸翠蔫予研究波传播溺题瓣方法,例如,分离变量法,分变换法、复变函数法等,~般来说解橱法对阉题的提法要求离,解决的问题更抽象。从爵前发表的论文来看,主要集中在解决场地边秀条件比较规则、介质性质和分布眈较均匀、线撵性介质的情况。在饕均匀介质内波动润题酌研究中,滋予实际介质力学模型的复杂性,解析方法的应用受到很大限制。对于不规则豹地形帮缝质缮构黠地震波的散射闯遂,褥到的精确解析解