半空间中裂纹边缘界面圆孔对SH波的散射

摘要

研究界面波动力学对保障结构安全具有重要工程意义。应用＂剖分-契合＂法和＂裂纹切割＂技术,研究半空间双相介质界面上同时嵌有圆孔和裂纹时SH波对圆孔的动力作用。利用＂镜像法＂,将半空间的水平界面问题变换为全空间的水平界面问题,构造出能自动满足半空间自由表面边界条件的散射波;由保障水平界面应力位移连续的＂剖分-契合＂条件,导出求解该问题的定解积分方程组;对界面圆孔边的动应力集中情况进行讨论分析。结果表明：工程应用中必须考虑自由边界、裂纹长度、介质材料参数和入射波数等对孔边动应力集中程度的综合影响。应该避免较大的波数比、较高的入射波波数、较长的裂纹长度与垂直入射的同时出现,这对降低孔边的动应力集中系数效果明显,对减轻结构动力效应具有一定的工程价值。