界面半圓形夾雜脫膠結(jié)構(gòu)在瞬態(tài)SH波作用下的數(shù)值模擬.pdf

1、本文采用有限元法研究近場界面圓柱形夾雜脫膠結(jié)構(gòu)對瞬態(tài)SH波的散射和動應(yīng)力集中系數(shù)問題。有限元法在數(shù)學(xué)上是將偏微分方程的初邊值問題劃歸一組常微分方程的初值問題(在空間離散化之后)或一組規(guī)則代數(shù)方程。然后，用NEWMARK直接積分法進(jìn)行求解，得到各節(jié)點(diǎn)和單元的位移、應(yīng)力的時程解。用有限元法模擬彈性波在半無限介質(zhì)中的傳播問題，由于受計(jì)算機(jī)存儲空間、計(jì)算速度的限制，需要用有界區(qū)域代替無界區(qū)域。其首要問題是人工邊界的設(shè)置問題，由于要從無限域中截取

2、有限區(qū)域來模擬無限域，所以要引入人工邊界。其次是解決時空離散帶來的各種不利影響，以減少誤差。還要考慮荷載的施加問題以及模型大小對解題的影響問題。本文對要解決的問題建立了有限元模型，并用通用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行了計(jì)算，給出了部分節(jié)點(diǎn)的位移、應(yīng)力時程解和夾雜周邊的動應(yīng)力集中系數(shù)，并對結(jié)果進(jìn)行了討論。本文的具體工作如下：
　　 1、介紹波動數(shù)值模擬的基本概念、研究狀況和基本方法以及在工程中的應(yīng)用；闡述有限元的基本原理和波動有限

3、元的基本求解方法；討論應(yīng)用波動有限元方法求解問題時可能產(chǎn)生的主要的誤差并提出了具體的解決辦法。
　　 2、采用有限元法研究算例一：界面附近含有下半圓形脫膠的圓柱形彈性夾雜的散射和動應(yīng)力集中問題。本文對所要解決的問題建立了有限元模型，并用通用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行了計(jì)算，給出了部分節(jié)點(diǎn)的時程解和動應(yīng)力集中系數(shù)的數(shù)值結(jié)果，討論圓柱形彈性夾雜、介質(zhì)參數(shù)以及波數(shù)對動應(yīng)力集中和各點(diǎn)位移的帶來的不同影響，并進(jìn)行對比分析。