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描述大应变率范围下材料响应的粘塑性本构模型 被引量:6
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作者 赵社戌 孙训方 匡震邦 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期29-33,共5页
以位错动力学理论中的Orwan和Gilman关系为基础建立描述率相关材料非弹性响应的基本方程,选择材料准静态实验的单轴响应作为强化演化的规律,并考虑应变率敏感程度随变形产生变化的特性,建立了适用于大应变率范围内率相关... 以位错动力学理论中的Orwan和Gilman关系为基础建立描述率相关材料非弹性响应的基本方程,选择材料准静态实验的单轴响应作为强化演化的规律,并考虑应变率敏感程度随变形产生变化的特性,建立了适用于大应变率范围内率相关材料的统一型粘塑性本构模型。对铝1100-0在应变率范围10-5~104s-1内产生的有限塑性应变的单轴响应进行了理论预测,与Khan和Huang[1]的实验数据及模型预测结果进行了比较,结果表明本文模型具有较高的预测精度,在高应变率和较大应变下不容忽视率敏感参数随变形的变化。 展开更多
关键词 应变率敏感性 有限应变 粘塑性 本构关系
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拉─扭复合加载下不锈钢的弹塑性本构关系─I.实验 被引量:5
2
作者 赵社戌 匡震邦 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期412-420,共9页
讨论了1Cr18Ni9Ti不锈钢薄壁圆管试件沿三段折线、不同曲率的圆形和椭圆应变路径承受拉-扭复合载荷的实验.在塑性应变空间中,观察加载路径的内蕴几何参数对应力矢量大小、方向影响的规律.结果表明:响应的延迟角、瞬时软... 讨论了1Cr18Ni9Ti不锈钢薄壁圆管试件沿三段折线、不同曲率的圆形和椭圆应变路径承受拉-扭复合载荷的实验.在塑性应变空间中,观察加载路径的内蕴几何参数对应力矢量大小、方向影响的规律.结果表明:响应的延迟角、瞬时软化和重新强化性质与路径的内蕴几何学密切相关;Lensky的“局部确定性”假设不完全符合事实;变形历史和应变分量相互间的耦合效应对响应存在显著的影响.初步的电镜实验表明。 展开更多
关键词 拉-扭复合加载 延迟角 不锈钢 弹塑性
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拉-扭复合加载下不锈钢的弹塑性本构关系——Ⅱ.理论 被引量:5
3
作者 赵社戌 匡震邦 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第6期745-750,共6页
提出应力是塑性应变空间内蕴几何学参数的泛函.一般情况下,塑性应变空间是非欧几何空间,而其度量张量是塑性应变和其历史的函数,但在初始各向同性和不可压的情况下可取成欧氏空间.本文在Ilyushin理论,和Valanis理... 提出应力是塑性应变空间内蕴几何学参数的泛函.一般情况下,塑性应变空间是非欧几何空间,而其度量张量是塑性应变和其历史的函数,但在初始各向同性和不可压的情况下可取成欧氏空间.本文在Ilyushin理论,和Valanis理论的基础上,提出在拉-扭复合加载下的εp1-εp3空间中新的积分型弹塑性本构关系,所建理论预测的结果和实验[1]相当一致。 展开更多
关键词 应力 塑性应变 本构关系 不锈钢
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考虑路径相关性的非比例循环塑性本构模型 被引量:3
4
作者 赵社戌 匡震邦 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期484-492,共9页
根据非比例加载下金属材料响应的延迟特性及加载路径相关性,选取沿应力迹法向的塑性应变的累积量作为非比例加载影响的度量,相应给出反映非比例附加强化的变量,并假设其模量和强化率与加载路径的几何参数相关.为反映由于非比例加载... 根据非比例加载下金属材料响应的延迟特性及加载路径相关性,选取沿应力迹法向的塑性应变的累积量作为非比例加载影响的度量,相应给出反映非比例附加强化的变量,并假设其模量和强化率与加载路径的几何参数相关.为反映由于非比例加载而引起的材料强化的异向效应,在Valanis的塑性内时响应方程中引入与加载路径几何性质有关的应力项,构成非比例循环塑性本构关系.对316和304不锈钢材料在一些典型非比例循环加载路径下的应力响应进行了理论预测,与Benallal等及McDowell的实验结果取得了良好的一致. 展开更多
关键词 非比例循环加载 路径相关性 塑性 本构关系
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钻孔法中光栅应变花与电阻应变花测量变形的比较 被引量:5
5
作者 陈巨兵 彭勇晟 +1 位作者 赵社戌 吴强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1636-1639,共4页
针对钻孔法测量残余应力方法中变形测量存在的误差,提出用光栅应变花测量钻孔所释放的残余应变.应用光栅应变花测量应变,既可以测量孔到边3个方向上的线应变,又可以逐点测量到整个应变场,避免了电阻应变花因难以定位、平均应变等带来的... 针对钻孔法测量残余应力方法中变形测量存在的误差,提出用光栅应变花测量钻孔所释放的残余应变.应用光栅应变花测量应变,既可以测量孔到边3个方向上的线应变,又可以逐点测量到整个应变场,避免了电阻应变花因难以定位、平均应变等带来的误差.通过对已知应力状态试件的测试及与理论计算比较,得到了比较满意的结果,证明该方法是可行的. 展开更多
关键词 钻孔法 残余应力 电阻应变花 光栅应变花
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铁电陶瓷宏观单轴力电行为的双面模型 被引量:3
6
作者 周志东 赵社戌 匡震邦 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期688-694,共7页
铁电陶瓷以其优越的力电耦合性作为新型的智能材料使用.提出基于弹塑性双面理论的宏观铁电本构模型.根据铁电陶瓷内部电畴在外电场和机械场作用下的微观运动,在宏观上除引入材料的畴变面外,还首次引入饱和面,并考虑以畴变面与饱和面之... 铁电陶瓷以其优越的力电耦合性作为新型的智能材料使用.提出基于弹塑性双面理论的宏观铁电本构模型.根据铁电陶瓷内部电畴在外电场和机械场作用下的微观运动,在宏观上除引入材料的畴变面外,还首次引入饱和面,并考虑以畴变面与饱和面之间的广义距离来表征铁电陶瓷的非线性行为.数值计算结果与实验数据的比较表明所提出的初步理论可适当地反映力电加载下铁电陶瓷的宏观非线性行为. 展开更多
关键词 单轴 轴力 本构模型 弹塑性 加载 饱和 智能材料 外电场 力电耦合 实验数据
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任意点载荷下含椭圆孔压电介质中广义应力和位移分析 被引量:4
7
作者 周志东 赵社戌 匡震邦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1403-1407,共5页
以孔边加载下的Stroh广义应力、广义位移表达式为基础,考虑椭圆孔边界精确的电学边界条件,显式给出在任意点处作用广义点载荷时介质中广义应力函数的表达式.当椭圆孔退化成中心裂纹时,给出了导通裂纹端部的广义应力函数.所得结果为介于... 以孔边加载下的Stroh广义应力、广义位移表达式为基础,考虑椭圆孔边界精确的电学边界条件,显式给出在任意点处作用广义点载荷时介质中广义应力函数的表达式.当椭圆孔退化成中心裂纹时,给出了导通裂纹端部的广义应力函数.所得结果为介于绝缘边界条件和导通边界条件下更一般的解.进一步推导了压电介质中一本征变形夹杂对椭圆孔边缘广义应力的影响,所得结果对研究铁电畴变区具有实际意义. 展开更多
关键词 压电材料 椭圆孔 集中力 复势
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圆钢管粉煤灰混凝土短柱轴压试验的数值模拟 被引量:2
8
作者 张扬 陈兵 +1 位作者 赵社戌 李四平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期769-773,共5页
基于圆钢管粉煤灰混凝土短柱的轴压试验结果,经过回归分析和反复试算,提出了一种适用于有限元法分析的约束粉煤灰混凝土本构关系模型,并通过有限元法分析验证了其有效性.结果表明,所提出的模型不仅适用于圆钢管粉煤灰混凝土的有限元法分... 基于圆钢管粉煤灰混凝土短柱的轴压试验结果,经过回归分析和反复试算,提出了一种适用于有限元法分析的约束粉煤灰混凝土本构关系模型,并通过有限元法分析验证了其有效性.结果表明,所提出的模型不仅适用于圆钢管粉煤灰混凝土的有限元法分析,而且对普通圆钢管混凝土也具有较好的模拟效果. 展开更多
关键词 钢管混凝土 粉煤灰混凝土 轴压 本构关系 有限元法
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重庆鹅公岩轨道专用桥施工阶段稳定分析 被引量:2
9
作者 王春江 苏帆 +2 位作者 戴建国 程波 赵社戌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2605-2610,I0020,共7页
重庆鹅公岩轨道专用桥采用了自锚式钢箱梁悬索桥形式,由于其特殊的构造,稳定问题比较突出,尤其是在施工阶段。本文基于精细有限元方法建立全桥模型,采用弧长法进行了悬索桥各个施工阶段的非线性静力稳定承载力分析,重点研究了自锚式悬... 重庆鹅公岩轨道专用桥采用了自锚式钢箱梁悬索桥形式,由于其特殊的构造,稳定问题比较突出,尤其是在施工阶段。本文基于精细有限元方法建立全桥模型,采用弧长法进行了悬索桥各个施工阶段的非线性静力稳定承载力分析,重点研究了自锚式悬索桥在最大单悬臂状态下的整体稳定问题。结果表明:最大单悬臂状态整体稳定问题的稳定系数值在重现周期为10年的纵向风荷载作用下最小为1.523,在重现周期为20年的纵向风荷载作用下最小为1.410,满足施工安全性的要求。 展开更多
关键词 稳定分析 自锚式悬索桥 钢箱梁 施工阶段 有限元法
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PC/ABS高分子合金材料的热黏塑性内时本构模型 被引量:1
10
作者 鲁佳宝 赵社戌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1465-1468,1474,共5页
针对PC/ABS(聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)高分子合金材料在冲击压缩下所表现出的强非线性行为,包括温度相关性、率相关性及应变强化-软化-再强化的特性等,建立了一个考虑ABS增韧机理的内时变量的内时本构模型,由此对PC/ABS合金在20&#... 针对PC/ABS(聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)高分子合金材料在冲击压缩下所表现出的强非线性行为,包括温度相关性、率相关性及应变强化-软化-再强化的特性等,建立了一个考虑ABS增韧机理的内时变量的内时本构模型,由此对PC/ABS合金在20°C、70°C下,压缩冲击应变率分别为8.0×102、2.7×103、1.0×104s-1时的真应力-应变曲线进行了模拟,并与相关文献中的实验数据进行了比较.结果表明,文中所建热黏塑性内时本构模型能够较好地描述PC/ABS合金材料的冲击压缩响应. 展开更多
关键词 聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯合金 内时变量 热黏塑性本构模型
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波在双孔隙与单孔隙介质界面上的反射与透射 被引量:9
11
作者 代智军 赵社戌 匡震邦 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期330-338,共9页
基于Biot理论和双重孔隙介质理论研究了弹性波在双重孔隙介质与流体饱和单一孔隙介质界面的反射和透射问题,在界面上假定裂缝孔隙流体相对于固体骨架的位移为零,推导了反射系数和透射系数的计算公式,数值讨论了反射系数和透射系数随入... 基于Biot理论和双重孔隙介质理论研究了弹性波在双重孔隙介质与流体饱和单一孔隙介质界面的反射和透射问题,在界面上假定裂缝孔隙流体相对于固体骨架的位移为零,推导了反射系数和透射系数的计算公式,数值讨论了反射系数和透射系数随入射角和频率的变化关系.同时,讨论了双重孔隙介质中3种压缩波 (P-1,P-2和P-3波)和一种剪切波(S波)的频散和衰减特性. 展开更多
关键词 双重孔隙介质 频散 衰减 反射和透射
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刚性平压头作用下双重孔隙介质半平面接触问题 被引量:3
12
作者 钟扬 赵社戌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期175-180,365,共6页
针对刚性平压头与双重孔隙介质半平面接触时的静力响应展开研究。基于Biot型双重孔隙介质弹性理论及接触边界条件建立基本求解方程;考虑Fourier积分变换域内特征值的特性,再通过求解柯西积分方程,得到了问题频域内的解析解,包括应力场... 针对刚性平压头与双重孔隙介质半平面接触时的静力响应展开研究。基于Biot型双重孔隙介质弹性理论及接触边界条件建立基本求解方程;考虑Fourier积分变换域内特征值的特性,再通过求解柯西积分方程,得到了问题频域内的解析解,包括应力场、位移场。利用Fourier逆变换进行数值求解,分析了基质孔隙与裂隙孔隙之间交互作用对接触表面附近力学响应的影响规律。结果表明:随着两种孔隙率的增大,竖向位移和孔隙压力随之增大,而竖向正应力则减小,且基质孔隙率的影响较为显著。 展开更多
关键词 刚性平压头 双重孔隙介质 FOURIER变换 柯西积分方程 解析解
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含非均匀介质薄层状结构的声反射特性 被引量:1
13
作者 邵颖 赵社戌 刘苏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1012-1016,共5页
应用有限元方法研究了含非均匀介质层的复合薄层结构中的低频(0-2 kHz)声反射特性,其中非均匀介质层为橡胶中周期分布的多孔介质体.文中将流体等效处理为(粘)弹性体;对多孔介质,提出在薄层、低频下忽略其骨架的运动,由Biot理论获得... 应用有限元方法研究了含非均匀介质层的复合薄层结构中的低频(0-2 kHz)声反射特性,其中非均匀介质层为橡胶中周期分布的多孔介质体.文中将流体等效处理为(粘)弹性体;对多孔介质,提出在薄层、低频下忽略其骨架的运动,由Biot理论获得退化的孔中流体的基本方程,并将其等效处理为(粘)弹性体;利用Galerkin方法建立了有限元方程,分析了非均匀层中多孔介质的体积分数,孔中流体材料参数、层厚度及多层非均匀介质的不同叠合对其结构反射特性的影响.结果表明,一定条件下含多孔介质的非均匀层可明显影响结构较低频段的反射系数. 展开更多
关键词 多孔介质 层状声学结构 反射系数
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平面波在双孔隙介质中球形夹杂上的散射 被引量:1
14
作者 梁宏斌 苏军 赵社戌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期25-30,143,共6页
基于拓展的Biot孔隙介质弹性理论,将波函数展开法推广应用到求解平面压缩波在双孔隙介质中单球形理想流体夹杂上的散射问题中。在低频条件下,给出了问题解析解的形式,包括位移场和应力场。由进一步的数值计算结果可知:P1波和S波的一阶... 基于拓展的Biot孔隙介质弹性理论,将波函数展开法推广应用到求解平面压缩波在双孔隙介质中单球形理想流体夹杂上的散射问题中。在低频条件下,给出了问题解析解的形式,包括位移场和应力场。由进一步的数值计算结果可知:P1波和S波的一阶谐波振幅随着基质孔隙率的增大而减小,P2波的谐波振幅则增大,而P3波的谐波振幅基本不受其影响;随着裂隙孔隙率的增大,P1波的谐波振幅逐渐减小,P3波和S波的谐波振幅增大,而对P2波的谐波振幅的影响甚微;频率越高,双孔隙介质的基质孔隙率及裂隙孔隙率对其谐波振幅的影响越显著。 展开更多
关键词 流体饱和双孔隙介质 球形流体夹杂 波的散射
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简谐线载荷作用下考虑预应力的流体饱和双重孔隙介质层的动力响应
15
作者 吴佳平 苏军 赵社戌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期519-523,699,共5页
基于Biot型流体饱和双重孔隙介质理论,考虑地基和基岩的预应力,在平面应变条件下研究了下卧垂向不均匀粘弹性半平面基岩的有限厚度双重孔隙地基在简谐线载荷作用下的动力响应。根据Berryman理论,通过引入势函数和运用Helmholtz原理,并利... 基于Biot型流体饱和双重孔隙介质理论,考虑地基和基岩的预应力,在平面应变条件下研究了下卧垂向不均匀粘弹性半平面基岩的有限厚度双重孔隙地基在简谐线载荷作用下的动力响应。根据Berryman理论,通过引入势函数和运用Helmholtz原理,并利用Fourier变换求解本问题的控制微分方程,得到变换域内应力、位移、孔隙水压力的一般解。结合边界条件,利用Fourier逆变换得到了相应的数值计算结果。结果表明:双重孔隙和半平面的竖向位移随频率、基质孔隙、阻尼因子、不均匀性、预拉应力的增大单调递减;基质孔隙和裂缝孔隙水压力随渗透率的增大单调递减,随频率的增大单调递增。 展开更多
关键词 流体饱和双重孔隙介质 不均匀 预应力 动力响应
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磁流体饱和多孔弹性介质的瞬态响应特性
16
作者 陈亮 苏军 赵社戌 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期305-310,483,共6页
基于Biot流体饱和多孔介质理论及磁流体动力学理论,考虑了强导电性磁流体产生的磁压力对固体骨架的影响;将反映电磁力的Maxwell应力张量应用到Biot模型中,建立了磁流体饱和多孔介质的基本方程,并研究了内含圆柱形空腔的半无限磁流体饱... 基于Biot流体饱和多孔介质理论及磁流体动力学理论,考虑了强导电性磁流体产生的磁压力对固体骨架的影响;将反映电磁力的Maxwell应力张量应用到Biot模型中,建立了磁流体饱和多孔介质的基本方程,并研究了内含圆柱形空腔的半无限磁流体饱和多孔介质处于均匀磁场中且其空腔表面受到均布瞬态荷载作用时的响应;利用积分变换,得到固体骨架应力场、位移场及磁流体压力场随时间变化的规律。数值计算结果表明:外加磁场分别为0、10A/m、100A/m时,各场变量随时间变化的规律和分布规律不变,但外加磁场的增大会使场变量的峰值及达到峰值的时间有所增加,且对其稳定值的影响甚微;在给定时刻,外加磁场强度越大,场变量沿径向达到恒定值的位置越靠近空腔表面;另外,磁压力对固体骨架的耦合作用效应较为显著。 展开更多
关键词 磁流体 多孔介质 磁压力 瞬态响应
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微通道中细胞转动对其化学微环境的影响
17
作者 李沛晔 都晓慧 +1 位作者 胡延东 赵社戌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期283-287,共5页
采用FLUENT软件模拟了T型引物梯度产生器中的细胞转动过程,分析了细胞转动的线速度、方向和细胞尺寸对其化学微环境的影响.结果表明:在细胞转动的过程中,由于产生额外的引物输运,使其周围引物浓度在一定时间内发生变化,但最终达到稳态;... 采用FLUENT软件模拟了T型引物梯度产生器中的细胞转动过程,分析了细胞转动的线速度、方向和细胞尺寸对其化学微环境的影响.结果表明:在细胞转动的过程中,由于产生额外的引物输运,使其周围引物浓度在一定时间内发生变化,但最终达到稳态;顺时针与逆时针转动的细胞对微环境的搅动效果相反;增加细胞转动的线速度,可以增强其对微环境的搅动效果,但将导致趋化偏转角增大而使得趋化动力减小;细胞尺寸对于细胞趋化偏转角的影响较小,但对其趋化动力的影响较大. 展开更多
关键词 微通道 微流体 细胞趋化 细胞转动 浓度梯度
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含双理想流体夹杂的双重孔隙介质中弹性波的散射
18
作者 董东霞 苏军 赵社戌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1062-1066,1074,共6页
运用Helmholtz分解的方法,对双重孔隙介质波动方程中的固体骨架、基质孔隙和裂缝孔隙的位移耦合作用项进行解耦.进而利用波函数展开法、球坐标转换和叠加原理,将双夹杂散射问题的解析解在同一个坐标系下进行表达.通过实例计算及分析,得... 运用Helmholtz分解的方法,对双重孔隙介质波动方程中的固体骨架、基质孔隙和裂缝孔隙的位移耦合作用项进行解耦.进而利用波函数展开法、球坐标转换和叠加原理,将双夹杂散射问题的解析解在同一个坐标系下进行表达.通过实例计算及分析,得到不同参数下波幅随频率的变化规律.计算结果表明:不同夹杂间距和夹杂半径对P1~P3波和S波波幅有着明显的影响,其中P1~P3波和S波的一阶振幅随着夹杂间距的增大而减小,且随着频率的增大该影响更为显著;P1~P3波和S波的一阶振幅随着夹杂半径的增大而增大,夹杂半径对P1波和P3波的影响较为显著,而对P2波、S波的影响相对较弱. 展开更多
关键词 双重孔隙介质 双球型夹杂 弹性波 散射
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惯性熵理论在横观各向同性圆柱壳中的应用
19
作者 王蔚 赵社戌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1058-1061,共4页
在横观各项同性圆柱壳热弹耦合的自由振动问题中应用惯性熵理论,引入3个位移函数将自由振动问题的方程简化为4个二阶常微分方程,用含复宗量的修正贝塞尔函数解得到位移、温度和应力的表达式.结合圆柱壳内外表面自由的边界条件,得到圆柱... 在横观各项同性圆柱壳热弹耦合的自由振动问题中应用惯性熵理论,引入3个位移函数将自由振动问题的方程简化为4个二阶常微分方程,用含复宗量的修正贝塞尔函数解得到位移、温度和应力的表达式.结合圆柱壳内外表面自由的边界条件,得到圆柱壳自由振动频率方程.选用锌作为介质,通过数值计算圆柱壳无量纲最低阶频率发现:中径与长度之比较大的圆柱壳中,其厚度的变化对自由振动最低阶频率的影响较大;轴向半波数较大的模态下,圆柱壳厚度对最低阶频率的影响相对较大;圆柱壳壁越薄,周向波数的影响越大;最低阶频率会随着周向波数的增大先减小而后增大;周向波数的增大会将圆柱壳厚度对频率的影响放大.研究表明,惯性熵理论可更方便用来解决热弹耦合动力问题. 展开更多
关键词 惯性熵 横观各向同性体 自由振动 热弹耦合
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Love波在预应力流体饱和双重孔隙介质层中传播的特性
20
作者 吴佳平 赵社戌 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1777-1783,共7页
基于扩展的Biot理论,研究了覆盖于各向异性不均匀弹性半空间上的受预应力流体饱和双重孔隙介质中Love波的传播.推导了速度的频散方程以及Love波速的上下界限,讨论了孔隙率、不均匀性、各向异性和预应力等参数对波速的影响.通过数值计算... 基于扩展的Biot理论,研究了覆盖于各向异性不均匀弹性半空间上的受预应力流体饱和双重孔隙介质中Love波的传播.推导了速度的频散方程以及Love波速的上下界限,讨论了孔隙率、不均匀性、各向异性和预应力等参数对波速的影响.通过数值计算,结果发现孔隙介质层基质孔隙的孔隙率、裂隙孔隙率及基质孔隙的孔隙率占总孔隙率的比重越大,Love波的波速越大;随着不均匀程度的提高及各向异性系数的增大,Love波的波速增大.无论是在双重孔隙介质层中还是弹性半空间中,预拉应力会使Love波的波速提高,而预压应力会降低Love波的波速. 展开更多
关键词 流体饱和双重孔隙介质 不均匀弹性介质 预应力 LOVE波
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