四分之一空间内椭圆孔对SH(shearing horizontal,反平面剪切)波的散射 被引量：2

1

作者 史文谱 杨洪兰 +2 位作者 张春萍 方世杰 侯志刚 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期774-780,共7页

利用保角变换和多极坐标移动技术,求解四分之一空间内含有椭圆孔时椭圆孔对入射平面SH(shearing hori-zontal)波的稳态散射问题。首先利用四分之一空间两垂直边界处的应力自由条件,写出不含椭圆孔时空间介质内的反射波场;其次,通过保角... 利用保角变换和多极坐标移动技术,求解四分之一空间内含有椭圆孔时椭圆孔对入射平面SH(shearing hori-zontal)波的稳态散射问题。首先利用四分之一空间两垂直边界处的应力自由条件,写出不含椭圆孔时空间介质内的反射波场;其次,通过保角映射技术考虑空间介质内含有任意主轴方向的椭圆孔时,由于椭圆孔对入射和反射波场的散射作用而产生的散射波场,并预先使得该散射波场满足四分之一空间介质两垂直边界处的应力自由条件,利用叠加原理,将入射波场、反射波场和散射波场叠加起来,即可得到问题的总位移波场。最后借助于椭圆孔边界处的应力自由条件和傅里叶级数展开列出求解散射波解中未知系数的无穷代数方程组,在满足计算精度的前提下将方程组进行有限项截断,得到一个有限线性方程组并求解。通过算例具体讨论四分之一空间内椭圆孔边界处的环向动应力集中系数随入射波入射角、无量纲波数、椭圆孔方位参数的变化情况。 展开更多

关键词 sh(shearing horizontal 反平面剪切)波散射四分之一空间椭圆孔保角变换动应力集中系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

变截面板中SH导波传播特性分析及缺陷检测

2

作者 栗霞飞 吴斌 +4 位作者 刘秀成 刘尧 李佳明 王欢 赵娜 《声学技术》 北大核心 2025年第1期56-64,共9页

为了实现变截面缺陷的无损检测,对变截面板结构中水平剪切(shear horizontal,SH)导波的传播特性进行了仿真与实验研究,利用有限元软件分析了变截面、焊缝等因素对SH导波传播特性的影响。同时在变截面板上开展了导波检测实验,分析了SH导... 为了实现变截面缺陷的无损检测,对变截面板结构中水平剪切(shear horizontal,SH)导波的传播特性进行了仿真与实验研究,利用有限元软件分析了变截面、焊缝等因素对SH导波传播特性的影响。同时在变截面板上开展了导波检测实验,分析了SH导波传播特性对缺陷检测能力的影响。开展了对变截面板缺陷的检测实验,从时域、时频域分析了不同深度缺陷变化对检测信号的影响。结果表明:SH导波在变截面板中传播时,会发生模态转换,且模态数量也会发生变化;SH导波在带有焊缝的变截面板中传播时,变截面板中焊缝的存在不影响SH导波的模态转换和模态数量;针对位于焊缝后方的缺陷,SH导波同样可以实现缺陷的检测,且高频SH导波检测灵敏度更高。有限元仿真结果与实验结果一致,证明该模型可以实现对变截面板缺陷的有效分析,具有重要的工程应用前景。 展开更多

关键词 水平剪切(sh)导波 变截面板 焊缝 缺陷

在线阅读 下载PDF 职称材料

弹性约束半空间内浅埋圆孔对SH波的散射 被引量：8

3

作者 史文谱 李莉 +1 位作者 张春萍 李禄昌 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期740-746,共7页

利用复变函数法和多极坐标移动技术求解讨论弹性约束边界半空间内浅埋圆孔对稳态入射平面SH(shearing horizontal,反平面剪切)波的散射问题。为了克服直接构造波函数场的困难,采用一个半径很大的圆孔边界来拟合半空间的直边界,因而原来... 利用复变函数法和多极坐标移动技术求解讨论弹性约束边界半空间内浅埋圆孔对稳态入射平面SH(shearing horizontal,反平面剪切)波的散射问题。为了克服直接构造波函数场的困难,采用一个半径很大的圆孔边界来拟合半空间的直边界,因而原来问题即转化为无限大空间内大圆孔和小圆孔对入射平面SH波的散射问题。文中具体讨论小圆孔边界处的动应力集中系数随无量纲波数、入射波入射角的变化情况,算例结果表明文中处理方法是合理的。 展开更多

关键词 半空间 弹性约束 sh(shearing horizontal)波散射 多极坐标变换 动应力集中系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

半空间边界半圆形凹陷对SH波散射的模糊响应 被引量：6

4

作者 史文谱 方世杰 +1 位作者 张春萍 杨洪兰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期373-378,共6页

利用波函数展开法考虑半空间边界半圆形凹陷对SH(shearing horizontal)波的(模糊)散射问题,得到边界半圆形凹陷处环向动应力集中系数和位移放大系数与波数之间的非线性关系式,考虑到波数的模糊性,为避免区间算法的不可逆性以及非线性方... 利用波函数展开法考虑半空间边界半圆形凹陷对SH(shearing horizontal)波的(模糊)散射问题,得到边界半圆形凹陷处环向动应力集中系数和位移放大系数与波数之间的非线性关系式,考虑到波数的模糊性,为避免区间算法的不可逆性以及非线性方程求解的困难,特将模糊量隶属函数分段处理,使隶属度与模糊量一一对应,从而将原来的模糊问题转化为分段处理的确定性问题。给出的算例具体讨论凹陷边界处环向动应力集中系数和位移放大比率由于波数的模糊性而带来的模糊变化分布情况。 展开更多

关键词 半空间问题 半圆形凹陷 sh(shearing horizontal)波散射 波函数展开法 模糊响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

二维直角平面内偏心圆形衬砌对稳态入射平面SH波的散射 被引量：4

5

作者 史文谱 褚京莲 +1 位作者 巩华荣 胡爱芹 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期442-448,共7页

利用复变函数法、多极坐标变换及傅里叶级数展开技术求解二维直角平面内偏心圆形衬砌对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的散射问题。首先构造出介质内不存在偏心圆形衬砌时的入射波场和反射波场;其次建立介质内存在偏心圆形衬砌... 利用复变函数法、多极坐标变换及傅里叶级数展开技术求解二维直角平面内偏心圆形衬砌对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的散射问题。首先构造出介质内不存在偏心圆形衬砌时的入射波场和反射波场;其次建立介质内存在偏心圆形衬砌时由衬砌外边界产生的能够自动满足直角边应力自由条件的散射波解和衬砌外边界向衬砌介质内的折射波解以及衬砌内边界的散射波解,从而利用叠加原理可写出衬砌介质内外的总波场。利用衬砌外边界处应力位移的连续条件和内边界处应力自由条件以及傅里叶级数展开方法列出求解波解中未知系数的无穷代数方程组,在满足计算精度的前提下通过有限项截断,得到相应有限代数方程组的解,最后通过算例具体讨论衬砌内边界处的动应力集中系数和水平直边界位移幅度比及其相位随无量纲波数、入射波入射角、衬砌位置及其偏心度的不同而变化的情况,结果表明文中算法的有效实用性。 展开更多

关键词 二维直角平面 sh(shearing horizontal)波散射 偏心圆形衬砌 复变函数法 多极坐标变换 动应力集 中系数 位移幅度 相位

在线阅读 下载PDF 职称材料

半空间内圆孔对稳态入射平面SH波的散射 被引量：1

6

作者 史文谱 李翠华 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期86-91,共6页

利用复变函数方法、多极坐标移动技术和Graf加法公式讨论半空间内圆孔对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的散射问题。首先写出介质内的自由波场和散射波场,它们能够预先满足半空间边界自由应力条件;其次,利用Graf(格喇夫)加法公... 利用复变函数方法、多极坐标移动技术和Graf加法公式讨论半空间内圆孔对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的散射问题。首先写出介质内的自由波场和散射波场,它们能够预先满足半空间边界自由应力条件;其次,利用Graf(格喇夫)加法公式,将虚源波函数进行数学变换,使之与圆孔产生的波函数共同表示为同一个无穷正交函数级数的形式;最后利用圆孔边界处的应力自由条件,得出确定散射波函数中未知系数的无穷线性代数方程组,该方法避免了散射波函数傅里叶级数展开中积分的数值计算,因而显著地提高收敛速度和计算精度。算例结果表明方法的可行性。 展开更多

关键词 半空间内圆孔 稳态sh(shearing horizontal)波散射 复变函数方法 多极坐标移动技术 Graf加法公式

在线阅读 下载PDF 职称材料

单侧接触埋置结构与瞬态SH波的动力相互作用——时域边界元分析

7

作者 李楠 冯仰德 章梓茂 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2003年第2期64-67,共4页

应用时域边界元法 ,研究了单侧接触埋置结构与瞬态SH液 (剪切横波 )的动力相互作用 ,当入射SH波足够强时 ,界面会出现局部滑移并假设摩擦遵守库仓定理。笔者从实际情况出发 ,提出了新的数学模型和计算方法 ,计算了埋置矩形结构与瞬态SH... 应用时域边界元法 ,研究了单侧接触埋置结构与瞬态SH液 (剪切横波 )的动力相互作用 ,当入射SH波足够强时 ,界面会出现局部滑移并假设摩擦遵守库仓定理。笔者从实际情况出发 ,提出了新的数学模型和计算方法 ,计算了埋置矩形结构与瞬态SH波的动力相互作用问题 ,由于对此类问题的深入研究 。 展开更多

关键词 时域边界元 埋置结构 动力相互作用 sh波 结构安全 土木工程

在线阅读 下载PDF 职称材料

增强SH波电磁超声传感器信号的方法与实验 被引量：3

8

作者 巴洪 武新军 +1 位作者 王学宇 王丽 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第8期34-36,39,共4页

电磁超声传感器技术作为一种非接触无损测量方法,可用于恶劣工况的无损检测,尤其是可以实现水平剪切(SH)波的激励和接收。基于磁致伸缩效应的常规SH波电磁超声传感器信号较弱,为得到较强SH信号,改善信噪比,提出了一种增强电磁超声传感... 电磁超声传感器技术作为一种非接触无损测量方法,可用于恶劣工况的无损检测,尤其是可以实现水平剪切(SH)波的激励和接收。基于磁致伸缩效应的常规SH波电磁超声传感器信号较弱,为得到较强SH信号,改善信噪比,提出了一种增强电磁超声传感器信号的方法。该方法是在主永久磁铁闭合磁路上施加辅助永久磁铁,提高电磁超声线圈下部构件磁化强度,从而增强信号。实验证明:此方法可以使信号得到明显增强,并且有助于提高缺陷检测能力。 展开更多

关键词 电磁超声传感器 无损检测 水平剪切波 磁致伸缩效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

直角平面内圆形弹性夹杂对稳态入射平面SH波的模糊散射

9

作者 刘艳蔚 史文谱 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期371-378,共8页

用多极坐标移动技术、格拉夫(Graf)加法公式和扩张原理研究含模糊波数直角平面内圆形弹性夹杂对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的模糊散射问题。首先利用直角平面两直角边界应力自由条件写出介质内的自由波场和散射波场;其次,... 用多极坐标移动技术、格拉夫(Graf)加法公式和扩张原理研究含模糊波数直角平面内圆形弹性夹杂对稳态入射平面SH(shearing horizontal)波的模糊散射问题。首先利用直角平面两直角边界应力自由条件写出介质内的自由波场和散射波场;其次,利用圆形弹性夹杂边界处的应力和位移连续条件、傅里叶级数展开和Graf加法公式得到确定散射波函数中未知系数的无穷线性代数方程组。为了利用模糊波数的模糊信息,将模糊波数理解为模糊参数,将其支集等距划分,利用扩张原理通过确定性方法间接得到划分节点处的模糊波场值及其隶属度。实际计算表明,该算法收敛速度快,计算精度高,数值结果稳定,且能克服求解模糊波响应隶属度信息的困难。 展开更多

关键词 直角平面内圆形弹性夹杂 sh(shearing horizontal)波模糊散射 复变函数法 格拉夫(Graf)加法公式模糊波数

在线阅读 下载PDF 职称材料

半空间界面弹性柱支撑体对反平面SH波的动态响应

10

作者 王田 汤受鹏 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期341-343,共3页

利用波函数展开法和格林(Green)函数法讨论半空间水平界面上弹性柱支撑体对入射反平面SH(shearinghorizontal)波的散射效应。首先解一个双曲偏微分方程定解问题,确定出不含界面弹性柱支撑体的完整半空间内的自由位移场及其对应的格林函... 利用波函数展开法和格林(Green)函数法讨论半空间水平界面上弹性柱支撑体对入射反平面SH(shearinghorizontal)波的散射效应。首先解一个双曲偏微分方程定解问题,确定出不含界面弹性柱支撑体的完整半空间内的自由位移场及其对应的格林函数解;其次,利用叠加原理得到含界面弹性柱支撑体时半空间内的总位移场,并通过牛顿定律列出弹性柱支撑体的动态响应方程;最后借助于问题的位移边界条件和力边界条件写出未知力满足的定解积分方程,并给出其解析解。通过一个算例的数值解说明方法的可行性。 展开更多

关键词 sh波散射 弹性柱支撑体 波函数展开法 动态响应 双曲偏微分方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密储层水平井外裂缝与地层界面远探测声波测井响应特征研究 被引量：4

11

作者 张梦生 刘鹏 +7 位作者 范华军 李振 赵浩 姜京伟 冯周 王克文 李雨生 武宏亮 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2439-2454,共16页

致密砂岩和页岩等非常规储层中常发育有密集小尺度和高角度裂缝.这些裂缝一方面起到增加储层渗透性的积极作用,另一方面在油气开采、水力压裂、注二氧化碳等过程中,它们又可能引起水平井孔套变和邻井压窜等风险.因此,考察这些裂缝的水... 致密砂岩和页岩等非常规储层中常发育有密集小尺度和高角度裂缝.这些裂缝一方面起到增加储层渗透性的积极作用,另一方面在油气开采、水力压裂、注二氧化碳等过程中,它们又可能引起水平井孔套变和邻井压窜等风险.因此,考察这些裂缝的水平井远探测声波测井响应特征,以及进一步利用远探测方法识别这些裂缝具有重要研究意义.本文构建了致密储层水平井外存在裂缝的三维数值模型,并开展了正演模拟研究.结果表明,当裂缝与井孔夹角较小时,井孔内接收器主要接收裂缝反射波.当夹角大于某临界值后,接收波形主要为来自裂缝两个端点的散射波,它们分裂为两个波包.进一步提出广义SH散射波概念,即声源的偏振方向与裂缝走向平行的横波,它总是代表了所有方位上散射能量最强的方位.水平井外同时存在裂缝和强声阻抗地层界面是更为普遍的情况.相关模拟结果表明,裂缝散射波的主要能量集中在广义SH散射波上.随着地层界面和裂缝走向差异的增大,裂缝对应的广义SH散射波更容易识别.最后,通过一口水平井远探测实例验证了正演模拟结论的准确性.本文研究对识别和评价非常规储层水平井外小尺度裂缝具有重要理论意义. 展开更多

关键词 水平井 远探测声波测井 裂缝 地层界面 散射波 广义sh散射波

在线阅读 下载PDF 职称材料

多重散射问题的改进算法以及双排非连续弹性屏障对水平向剪切波的隔离研究 被引量：7

12

作者 夏唐代 孙苗苗 陈晨 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2402-2408,共7页

与Aviles等学者的多重散射隔振理论相比较,采用更为完整的Fourier-Bessel函数系的级数展开表达式来研究弹性波入射下的多重散射问题。引入Graf加法定理,并结合位移和应力边界条件,推导了无限均匀弹性介质中任意分布的多个弹性圆柱体对... 与Aviles等学者的多重散射隔振理论相比较,采用更为完整的Fourier-Bessel函数系的级数展开表达式来研究弹性波入射下的多重散射问题。引入Graf加法定理,并结合位移和应力边界条件,推导了无限均匀弹性介质中任意分布的多个弹性圆柱体对于平面水平向剪切波(SH波)入射时散射系数的理论解析解。随后,取圆柱体分布于两条相互平行的直线上,则问题演变为双排弹性桩屏障对于弹性波的隔离问题。引入无量纲位移(屏障后土体总的位移与仅由入射平面水平向剪切波引起的位移的比值)和透射系数(屏障宽度范围内无量纲位移的几何平均值)的概念来研究屏障的隔振效果。重点讨论了双排桩间距h以及桩土的剪切模量比ξ对于屏障整体隔振效果的影响,阐述了双排桩屏障的隔振性状。特别地,当h=0时,该问题退化为常见的单排非连续屏障的隔振问题。 展开更多

关键词 平面水平向剪切波 多重散射 非连续屏障 无量纲位移 透射系数 隔振

在线阅读 下载PDF 职称材料

变厚度板中水平剪切波的传播特性分析 被引量：3

13

作者 宋小春 文辉 +2 位作者 涂君 张旭 黄松岭 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期417-424,共8页

为研究超声导波在储罐壁板等变壁厚结构中的传播特性,建立了SH波在空间自由边界中的传播模型,基于各向同性弹性介质Navier-Stokes方程,推导了变厚度板中SH波的频散方程,分析了变厚度板中水平剪切波走时t与倾斜角θ间的相互作用关系;通... 为研究超声导波在储罐壁板等变壁厚结构中的传播特性,建立了SH波在空间自由边界中的传播模型,基于各向同性弹性介质Navier-Stokes方程,推导了变厚度板中SH波的频散方程,分析了变厚度板中水平剪切波走时t与倾斜角θ间的相互作用关系;通过简谐点源的远场响应并引入板厚与传播位移的非线性关系,得出了变厚度板中SH波的远场响应方程。在此基础上,仿真分析和实验验证了水平剪切波在不同倾斜角变厚度板中的传播特性,结果表明:在变厚度板的薄端激励水平剪切波并沿结构表面传播时,无频散现象,且无波包分离现象;但随着变厚度板倾斜角θ增大,水平剪切波的走时和接收信号幅值均逐渐递减,且呈非线性关系。 展开更多

关键词 水平剪切波 变厚度板 传播特性 频散 走时

在线阅读 下载PDF 职称材料

弹性波散射反演的一种新思路

14

作者 史文谱 李翠华 +2 位作者 张春萍 方世杰 徐勤花 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期862-867,共6页

针对半空间界面半圆形凹陷和介质内圆孔对SH(shearing horizontal)波散射的反演问题提出一种优化求解方法。具体分析两种情况下弹性波散射反演问题的模型和特点,给出反演目标函数和反演数学模型,利用黄金分割法或对分法进行寻优求解。... 针对半空间界面半圆形凹陷和介质内圆孔对SH(shearing horizontal)波散射的反演问题提出一种优化求解方法。具体分析两种情况下弹性波散射反演问题的模型和特点,给出反演目标函数和反演数学模型,利用黄金分割法或对分法进行寻优求解。算例结果表明方法的可行性。文中方法对研究得比较成熟的弹性波散射正演问题对应的反演问题的求解具有应用价值和理论指导意义。 展开更多

关键词 半空间问题 sh(shearing horizontal)波散射 反演问题 优化 黄金分割法

在线阅读 下载PDF 职称材料