文档介绍：摘要堕垄送占塞叁堂堕主堂焦堕塞本文采用有限元法研究近场含椭圆形孔洞与半圆形凸起地形对瞬态波的散射和动应力集中问题。有限元法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诳占淅肷⒒或一组规则代数方程。然后,用苯踊址ń星蠼猓玫礁鹘诘愫偷ピ5奈灰啤⒂力的时程解。用有限元模拟波动问题,其首要问题是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。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程解和孔边动应力集中系数,并对结果进行了讨论。本文的具体工作如下:研究了含偏心和双椭圆形孔洞与半圆形凸起对瞬念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。给出了有限元模型和计算结果,计算出了模型的部分节点位移和加速度,讨论了偏心和双孔的部分节点位移和加速度,动应力集中系数的变化,以及偏心的孔径比不同时的位移变化曲线和双孔的孔心距不同时的位移变化曲线。关键词:波动有限元法;波;动应力集中:绦颍瞬态分析
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哈尔滨工程大学学位论文原创性声明日期:矽月本人郑重声明: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、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,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作者┳:果由本人承担。
第绪论选题的目的和意义七度以上的地震区,个百万以上人口的特大城市中,有%属七度和七度地震是一种常见的自然灾害。由板块构造运动引起的构造地震,是地壳岩石中长期积累的变形在瞬时内转化为动能的结果。我洋板块和印度洋板块之间,地震活动非常频繁,该区是世界上最大的一个大陆浅源强震活动区【。我国大部分地区为地震设防区,根据地震烈度分布资料,在全国三百多个城市中,有一半位于地震基本烈度为七度乃至以上的地区,像北京、天津、西安等大城市都位于八度的高烈度地震区。地震带来的危害是巨大的,令世人震惊的日本阪神地震,其起因是界面破坏,位于震源区域的浅软地层与其下的硬质岩层之间发生了突然的断裂、滑动睇同时,震区内以地铁为代表的地下工程结构遭受严重的破坏,其程度超过唐山大地震对煤矿井道的破坏。专家认为,这是由于日本的地下工稃结构在施工过程中多数采用全场开挖的方式,回填土与原有土体的力学性质明显不同,从而形成了一个界面,而且地铁等地下结构就位于界面处,在地震力下容易破坏;唐山大地震中的矿井通道都是采用掏挖方式构筑而成的,周围土体的性质没有改变,仍然属于较为均匀的介质【俊K裕厥拥卣鹪趾Φ奈:π并将这一思想贯穿于地上、地下结构的设计及建设中是理所当然的。随着结构建设规模的不断加大,结构的抗震设计及其安全性评价愈来愈成为工程设计人员所十分关心的重要问题。地下结构在水利水电、公路、铁路交通运输以及城市建设中获得广泛应用,地下结构在地震时的安全对于人民生命财产的保障以及城市生活的正常运行有着极为重要的意义【”。长期以来,我国的地下结构抗震设计主要按静力法进行结构分析。但静力法无法反映地下结构与地层的协调震动特性。过去的几十年中,对地下结构问题作了大量的研究,对一些问题求得了解析解,对实际工程起到了重要的指导作用。然而,要用解析表达式准确描述复杂的动力模型,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,近十多年来人们已把注意力集中到数值计算,尤其是有限元法,并已取得了初步成果。俊H欢裎V梗邮涤媒嵌扔糜邢拊7ㄈ嫜芯课忍八蔡哈尔滨工程大学硕士学位论文
课题的国内外发展、研究状况.〔ǘ的D庾凼励下地下结构中的波动问题的还较少。本文应用有限元法研究近场椭圆形孔洞和双椭圆形孔洞与半圆形凸起对瞬态波的散射及动应力集中问题。波动是波源蛏⑸涮及其邻近区域中的波动。近场波动问题包括散射问题和波源问题两类¨”。给定输入波动,研究散射体及其附近介质的动应力反应称为散射问题】,孔洞、夹杂和裂缝的动应力集中,地上和地下结构在天然和人工地震波的作用下的反应,水下声波与水中障碍体的相互作用以及水波与近海结构的相互作用等皆可归为散射问题范畴。给定波源蚨载芯坎ㄔ锤浇虻牟ǘ莆2ㄔ次侍鈁。破坏性地震在震源附近几十至几百公里范围内产生的强烈地震动,建筑结构和地基基础在动载作用下的反应及地震勘探中的波动问题等属波源问题范畴。近场介质常为非均匀、各向异性并可能具有非线性,因此这两类近场波动问题通常是开放体系中复杂的