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研究生:翁燈景
研究生(外文):Deng-Ching Wong
論文名稱:共線裂紋含內嵌物之散射問題分析
論文名稱(外文):Scattering of Elastic Waves from Collinear Cracks with Inserted Material
指導教授:宋見春
指導教授(外文):Jen-Chun Sung
學位類別:博士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1994
畢業學年度:82
語文別:中文
中文關鍵詞:彈性波散射裂紋邊界元素法應力強度因子散射橫斷面量
外文關鍵詞:Elastic WaveScatteringCrackBoundary element method
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本文旨在探討彈性波在二維無窮域彈性體內傳播與共線多裂紋交互作用而
裂紋面含內嵌物之散射問題.內嵌物之勁度以線性彈簧模式模擬,並考慮內
嵌物之質量慣性效應.兩個極端情況可由本文分析模式求得,其一為內嵌物
勁度極小之情況(即自由表面裂紋問題),另一為內嵌物勁度很高之情況(即
線剛性異質物問題).分析方法乃首先利用Fourier轉換將時域問題轉為頻
率域問題,而頻率域問題之分析則首先化成以裂紋上.下表面之位移及曳引
力為未知數之位移及曳引力邊界積分表達式,其次利用邊界元素法配合問
題之邊界條件將邊界積分表達式離散化成一組線性聯立方程式,進而求得
頻率域之穩態解,由穩態解再利用快速Fourier反變換最後求得時間域之暫
態解. 推演過程中出現在曳引力邊界積分方程式中之高階奇異積分項則以
簡易的規則化法處理之.本文分析兩個物理量與內嵌物勁度及質量之關係.
其一為裂紋尖端之應力強度因子(近場行為),另一為散射橫斷面量(遠場行
為).無窮個週期性裂紋問題則進一步探討反射及透射問題.數值分析顯示:
在頻率域及時間域內,內嵌物勁度大小對應力強度因子影響極大,但內嵌物
質量,除共振頻率外,對應力強度因子影響極微;至於遠場之散射橫斷面量
則與內嵌物之勁度與質量兩者皆有明顯影響.本文除了分析近場.遠場與內
嵌物間之關係外,另外還探討彈性波在彈性體內部傳播之一些訊息.
封面
目錄
圖目錄
第一章 緒論
1-1 研究主旨
1-2 相關研究之回顧
1-3 本文內容與組織
第二章 基本公式
2-1 彈動問題
2-2 入射波
2-3 頻率域之基本解
2-4 頻率域之邊界積分方程式
第三章 裂紋含內嵌物之邊界積分方程式及其則化
3-1 問題描述
3-2 邊界積分方程式之離散化及其規則化
3-3 動態應力強度因子
3-4 遠處散射場
第四章 單一裂紋含內嵌物之問題
4-1 頻率域之穩態解
4-1-1 動態應力強度因子
4-1-2 遠場散射斷面量
4-2 時間域之暫態解
4-2-1 應力強度因子之暫態反應
4-2-2 內部點散射位移之暫態反應
第五章 雙裂紋今內嵌物之問題
5-1 頻率域之穩態解
5-1-1 動態應力強度因子
5-1-2 遠場散射橫斷面量
5-2 時間域之暫態解
5-2-1 應力強度因子之暫態反應
5-2-2 內部點射位移之暫態反應
第六章 週期性共線裂紋之問題
6-1 問題描述
6-2 第零階模式之反射及透射係數
6-3 第零階模式之功率平衡
6-4 數值結果
6-4-1 動態應力強度因子
6-4-2 第零阰模式之反射及透射係數
第七章 結論
附錄 A
附錄 B
附錄 C
附錄 D
參考文獻
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