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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.
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