竖向振动复合集总参数模型实验结果与理论结果的对比

根据基础振动弹性半空间理论,推演明置基础竖向振动复合集总参数模型.通过采用不同尺寸的块体模型基础,在明置和埋置情况下施加初速度,使基础发生自由振动,将实验结果与采用基础竖向振动复合集总参数模型的计算结果进行比较.研究结果表明:实验结果与计算结果相吻合.利用该模型可以计算均质半空间上块体基础在竖向扰力作用下任意频率、任意形状(不包括环型)的明置和埋置基础的动力响应.     

广义压电动态(J)积分的守恒性及其应用

在裂纹绝缘与应力自由的条件下, 证明了考虑压电效应与惯性效应的广义压电动态(J)积分与围道Γ的选择无关, 这一特性称为广义压电动态(J)积分的守恒性. 若所有电场量为零, 广义压电动态(J)积分变为断裂动力学中的J积分. 在线弹性情况下, 导出了压电动态(J)积分与KⅢ(t)的关系. 以压电陶瓷(BaTiO3)板中央有限裂纹对入射反平面剪切谐波的散射为例, 给出了规范化动应力强度因子(K)Ⅲ(t)随规范化圆频率的变化曲线. 研究结果表明: 在该曲线上存在峰值与谷值;当(ω)→1时, ((K)Ⅲ)max=1.372, 该峰值比其相应的静态值高27%, 因此, 惯性效应不能忽略; 当(ω)→3时, ((K)Ⅲ)min=0.247; 当(ω)→0时,(K)Ⅲ→1, 即动应力强度因子趋近于相应的静态值.     

广义压电动态■积分的守恒性及其应用

在裂纹绝缘与应力自由的条件下,证明了考虑压电效应与惯性效应的广义压电动态■积分与围道Γ的选择无关,这一特性称为广义压电动态■积分的守恒性。若所有电场量为零,广义压电动态■积分变为断裂动力学中的■积分。在线弹性情况下,导出了压电动态■积分与KⅢ(t)的关系。以压电陶瓷(BaTiO3)板中央有限裂纹对入射反平面剪切谐波的散射为例,给出了规范化动应力强度因子K-Ⅲ(t)随规范化圆频率-ω的变化曲线。研究结果表明在该曲线上存在峰值与谷值;当ω-→1时,(K-Ⅲ)max=1.372,该峰值比其相应的静态值高27%,因此,惯性效应不能忽略;当-ω→3时,(K-Ⅲ)min=0.247;当ω-→0时,K-Ⅲ→1,即动应力强度因子趋近于相应的静态值。     

机电冲击荷载下狭长压电板双共线反平面裂纹的瞬态响应

对机电组合冲击荷载下狭长压电板双共线反平面裂纹的动态响应问题进行了分析.采用积分变换方法将一个电弹性混合边值问题化为奇异积分方程组,进一步利用Gauss-Chebyshev求积公式将其化为一组代数方程,求解这些代数方程并完成拉普拉斯逆变换,获得了裂纹顶端动应力和动电位移强度因子.结合压电陶瓷材料BaTiO,对动应力强度因子进行了数值计算.结果表明:无量纲动应力强度因子随时间T由零迅速增大,很快达到一个峰值,然后缓慢衰减;当T较大时,在其对应的静态值附近作微小振荡.裂纹两端动应力强度因子的峰值随比值b/h增大而增大,且稍右移.本文方法较常用的Fredholm积分方程方法,推导简便、易于数值计算.     

任意形状埋置基础的竖向振动复合集总参数模型

根据基础振动弹性半空间理论的最新发展成果,推演出基础竖向振动的复合集总参数模型。运用该模型对复杂形状、任意埋置状况块体基础在竖向谐和扰力作用下的动力反应进行计算,并将计算结果与采用弹性半空间理论所得到的竖向振动刚度和阻尼系数的计算公式(由大量试验、数值计算所证实)计算结果进行比较,结果表明: 2种结果非常吻合,误差仅为10．7％;利用该模型可以容易地计算在竖向扰力作用下任意频率以及泊松比ν≤0．48的任意形状(不包括环型)和任意埋置状况基础的均质半空间上块体基础的动力反应。