磁流体饱和多孔弹性介质的瞬态响应特性

摘要

磁流体饱和多孔弹性介质的力学特性研究，在地质学和地球物理学中具有重要作用，其瞬态响应特性对分析磁弹性波在湿土及海底岩体中的传播问题具有重要意义。本文主要研究此类介质的瞬态响应特，研究内容及成果如下：
　　(1)在流体饱和多孔介质的本构方程中考虑磁性骨架和磁流体的Maxwell应力及磁流体的磁压力对固体骨架的作用，建立了磁流体饱和磁弹性多孔介质的动力方程。应用积分变换的方法，推得了方程的解析解。依此，应用数值方法计算了处于均匀磁场中的内含圆柱形空腔的半无限磁流体饱和磁弹性多孔介质在其空腔表面受到均布瞬态荷载作用时的瞬态响应，获得了骨架和磁流体的应力和位移的变化规律；
　　(2)为了探讨磁流体的磁压力对响应的影响，将上述理论模型退化，即在控制方程中不考虑磁压力对骨架的作用，对同一算例进行了计算，与(1)中骨架和磁流体应力及位移的变化曲线比较发现：考虑磁压力对骨架的作用时，骨架及磁流体的瞬态响应峰值比不考虑时有所增大，达到峰值的时间也有所延长，且外加磁场强度越大，磁压力的影响程度越高。
　　(3)当忽略骨架的磁性，但考虑磁压力对骨架的作用时，计算了上述算例的瞬态响应。分析比较表明：在给定外加磁场作用下，骨架磁性对响应峰值及达到峰值的时间的影响规律如同(2)中考虑磁压力对骨架的作用，但对峰值的影响程度相对较弱，且对响应的稳定值基本没有影响。随着外加磁场强度增大，骨架磁性的作用也会越明显。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2磁流体饱和磁弹性多孔材料简介

1.3 磁流体饱和弹性多孔介质理论的研究历史和现状

1.4本文的研究意义和主要内容

第二章 磁流体饱和磁弹性多孔介质的理论模型

2.1引言

2.2磁流体饱和磁弹性多孔介质的理论模型

2.3本章小结

第三章 磁流体饱和磁弹性多孔介质的瞬态响应

3.1引言

3.2算例及讨论

3.3本章小结

第四章 全文总结及展望

4.1主要结论

4.2进一步的展望

参考文献

附录1

附录2

攻读硕士学位期间发表的论文