检索结果-南通市图书馆

周期分布桩体对平面SH波隔振效应的解析求解

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岩土力学 2020年第9期41卷 2861-2868页

作者：巴振宁刘世朋吴孟桃梁建文天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 天津大学土木工程系天津300350

将排桩对平面SH波的隔振简化为弹性波散射的二维平面问题,基于全空间中无限周期结构的周期特性,给出了一种求解无限周期分布桩体对平面SH波隔振效应的解析方法。该方法采用波函数展开法并结合graf加法定理,利用全空间中相邻周期单元的... 详细信息

将排桩对平面SH波的隔振简化为弹性波散射的二维平面问题,基于全空间中无限周期结构的周期特性,给出了一种求解无限周期分布桩体对平面SH波隔振效应的解析方法。该方法采用波函数展开法并结合graf加法定理,利用全空间中相邻周期单元的散射波场在频域内相差一个相位的特性,仅选取一个周期单元,将入射波场和所有散射波场的贡献叠加后,根据边界条件求解待定系数,从而求得整个散射波场。该解析解能够精确求解无限周期分布桩体的散射问题,分析周期分布桩体数量较多时的隔振规律,弥补了以往理论分析中桩体个数较多时难以求解的不足。重点讨论了桩体个数、桩体刚度、桩体间距和桩体类型等因素对隔振效果的影响,结果表明:(1)该方法显著降低了求解大量桩体问题时的存储量和计算量,有限周期模型计算结果随桩体个数增多收敛于无限周期模型,反映了该方法的正确性;(2)整体上桩体刚度增大有利于提高隔振效果,但桩体刚度对隔振效果的提升有限,桩体剪切波速为土体5倍时已具有足够的隔振效果;(3)桩间距对隔振效果有着直接影响,间距越小则低频禁带宽度越大;(4)桩体类型对隔振效果有着显著影响,实心桩有着良好的隔振效果,而具有柔性内填充的管桩在低频段有着更佳的隔振效果。

关键词：排桩隔振周期分布波函数展开法 graf加法定理平面SH波

计及自由液面影响的水下有限深度圆柱壳自由振动分析

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振动与冲击 2017年第10期36卷 1-6页

作者：郭文杰李天匀朱翔缪宇跃杨国栋华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 船舶与海洋水动力湖北省重点实验室武汉430074 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

提出了一种求解有限浸没深度下圆柱壳振动特性的解析方法。采用镜像原理和graf加法定理得到流体速度势的解析表达式,然后再结合能量泛函变分方法推导出计及自由液面影响的壳-液耦合振动方程,通过求解该方程,得到结构各阶固有频率。研究... 详细信息

提出了一种求解有限浸没深度下圆柱壳振动特性的解析方法。采用镜像原理和graf加法定理得到流体速度势的解析表达式,然后再结合能量泛函变分方法推导出计及自由液面影响的壳-液耦合振动方程,通过求解该方程,得到结构各阶固有频率。研究表明,相比于无限域,自由液面的存在会增大同阶次模态固有频率,而且离自由液面越近,固有频率越大,但是随着浸没深度逐渐增加,自由振动特性很快趋近于无限域。与有限元软件Nastran计算结果对比表明该方法准确、可靠、简便,且具有计算量小、易于参数优化的优点,也为近水面结构流固耦合振动特性分析提供了新的思路。

关键词：自由液面能量泛函变分镜像原理 graf加法定理

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复杂声边界约束下水中圆柱壳声振特性研究

振动与冲击 2019年第21期38卷 186-193,209页

作者：翁凌霄缪宇跃李天匀南昌工学院新能源车辆学院南昌330108 中国舰船研究设计中心武汉430064 华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074

解析地研究了复杂声边界约束下水中无限长圆柱壳的振动和声辐射问题。该圆柱壳受到轴向均匀线激励力作用,并处于自由液面(或水平水底)和垂直刚性壁面组成的复杂声边界构成的四分之一无限流域中。根据镜像原理和graf加法定理推导了无限... 详细信息

解析地研究了复杂声边界约束下水中无限长圆柱壳的振动和声辐射问题。该圆柱壳受到轴向均匀线激励力作用,并处于自由液面(或水平水底)和垂直刚性壁面组成的复杂声边界构成的四分之一无限流域中。根据镜像原理和graf加法定理推导了无限长圆柱壳声振耦合方程,讨论了复杂声边界对圆柱壳振动和声辐射的影响。研究发现两种声边界对圆柱壳振动特性和表面辐射声功率有不同的影响。当圆柱壳离边界足够远时其振动特性和表面辐射声功率几乎不受影响,而其辐射声场仍会受到圆柱壳位置变化的影响,尤其当圆柱壳靠近流域边界时会产生显著的辐射噪声,不利于隐蔽。

关键词：圆柱壳自由液面刚性壁面振动声辐射镜像原理 graf加法定理

考虑自由液面影响的有限长脉动圆柱远场声学分析

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振动与冲击 2018年第23期37卷 24-30,44页

作者：郭文杰李天匀朱翔林子钦华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心南昌330013 华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 船舶与海洋水动力湖北省重点实验室武汉430074

建立了水下有限长圆柱脉动振动时,考虑自由液面影响的声散射模型,并提出了求解其远场声压的解析方法。通过结合镜像原理和graf加法定理,得到声压在波数域表达式,再利用稳相法即可求得远场声压。研究结果表明,由于自由液面影响,辐射声和... 详细信息

建立了水下有限长圆柱脉动振动时,考虑自由液面影响的声散射模型,并提出了求解其远场声压的解析方法。通过结合镜像原理和graf加法定理,得到声压在波数域表达式,再利用稳相法即可求得远场声压。研究结果表明,由于自由液面影响,辐射声和散射声会产生类偶极子效应,一方面随着浸没深度或者频率的增大,远场声压指向性分瓣增多;另一方面场点声压随浸没深度周期波动,但散射声压呈波动衰减;此外,若频率较低且浸没深度大于五倍半径,互散射效应可以忽略不计,这给有限空间内如何合理忽略目标与界面互散射效应提供参考。

关键词：自由液面镜像原理 graf加法定理稳相法

周期分布群桩屏障对平面弹性波隔振效应的解析求解

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岩石力学与工程学报 2020年第7期39卷 1468-1482页

作者：巴振宁刘世朋吴孟桃梁建文天津大学土木工程系天津300350 天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

基于平面波入射下周期分布散射体周围波场的周期分布特性,创造性地提出一种求解无限周期分布群桩屏障对弹性波隔振效应的解析方法。方法首先推导适用于任意坐标系间波函数转换的graf加法定理,进而采用波函数展开法,充分利用不同周期单... 详细信息

基于平面波入射下周期分布散射体周围波场的周期分布特性,创造性地提出一种求解无限周期分布群桩屏障对弹性波隔振效应的解析方法。方法首先推导适用于任意坐标系间波函数转换的graf加法定理,进而采用波函数展开法,充分利用不同周期单元周围的波场完全相同但仅因位置的不同而在频域内相差一个相位的特征,仅需选取一个周期单元分析即可求解整个群桩屏障的散射波场。该解析方法弥补了以往理论分析中桩数较多时难以求解的不足,同时具有精度高、计算量低和显著降低求解时间的优点,便于分析桩体数量较多的群桩屏障隔振规律。重点讨论桩排数、桩体间距和群桩排列方式等因素对隔振效果的影响,结果表明:(1)群桩屏障对SH波的隔离效果主要体现在归一化频率0.2~1.2的较低频段,对SV波的隔离效果主要体现在0.6~1.8的中等频段,对P波的隔离效果主要体现在1.2~1.5和2.2~2.8左右的中等和较高频段;(2)桩排数的增加对SH波隔离效果的提高随每排桩的增加能够提高至50%,对SV波隔离效果的提高随每排桩的增加能够提高至33%,而对P波隔离效果的提高随每排桩的增加提高不超过10%;(3)减小桩体间距有助于提高群桩屏障的隔振效果,但减小排间距的影响较小,而减小列间距则提升明显;(4)整体上梅花形排列的隔振效果优于矩形排列,仅在入射波频率η=0.7~1.8的一个小频段内矩形排列优于梅花形排列。

关键词：桩基础群桩隔振周期分布弹性波波函数展开法 graf加法定理

基于graf加法定律的竖向受荷双桩动力响应解析研究

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铁道科学与工程学报 2020年第10期17卷 2532-2539页

作者：王敏刘齐建刘欢王剑波湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082

基于桩土耦合作用,建立竖向受荷嵌岩双桩动力响应的解析计算模型。通过分离变量法,求解桩周土的动力响应,将桩基础的动位移用不同的局部坐标系表示。考虑桩土相互作用,利用graf加法定理实现不同桩体局部坐标系的转换,得到双桩位移场的... 详细信息

基于桩土耦合作用,建立竖向受荷嵌岩双桩动力响应的解析计算模型。通过分离变量法,求解桩周土的动力响应,将桩基础的动位移用不同的局部坐标系表示。考虑桩土相互作用,利用graf加法定理实现不同桩体局部坐标系的转换,得到双桩位移场的解析解,并将其推广至群桩的竖向振动分析。在验证本文方法正确性基础上进行参数分析。研究结果表明:双桩间距增加,桩间相互作用系数减小。桩的长细比越大,双桩桩间相互作用系数越大。桩周土刚度越大,双桩桩间相互作用系数越大。群桩基础中,随着桩间距增大,桩间相互作用系数逐渐减小;角桩相互作用系数最小,中间桩最大。

关键词：双桩 graf加法定理桩土相互作用动力响应

求解散射问题快速多极算法截断误差的一种新的估计

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数值计算与计算机应用 2022年第4期43卷 415-424页

作者：李瑞蓉孟文辉西北大学数学学院西安710127

快速多极算法(FMM)是处理大规模多粒子系统的一种有效的快速算法.在应用快速多极算法求解散射问题时,相关的展开式和转换式都使用了Bessel函数的graf加法定理。在实际计算中,算法的误差是通过截断graf加法定理产生的.本文针对快速多极... 详细信息

快速多极算法(FMM)是处理大规模多粒子系统的一种有效的快速算法.在应用快速多极算法求解散射问题时,相关的展开式和转换式都使用了Bessel函数的graf加法定理。在实际计算中,算法的误差是通过截断graf加法定理产生的.本文针对快速多极算法误差的特征,给出了graf加法定理截断误差的一个新的估计,该结果比已有的结果形式更简单且逼近效果更好,这就使得本文的结果能够更好地应用于求解散射问题的快速多极算法中.数值实验验证了本文结果的有效性和精确性.

关键词： Helmholtz方程快速多极算法截断误差 Bessel函数 graf加法定理

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近水面有限长谐振动圆柱的远场声学模型研究

数字海洋与水下攻防 2023年第3期6卷 338-345页

作者：聂睿李孟捷辛子豪高晟馨中国船舶集团有限公司第七一〇研究所清江创新中心

提出了求解近水面有限长谐振动圆柱远场声学特性的解析方法。首先，基于镜像原理，以假定虚源模拟自由液面影响；再结合graf加法定理，将虚、实源各声压项进行合并；声压转换到波数域后，将得到其简洁显示表达式；最后，重要指标——远... 详细信息

提出了求解近水面有限长谐振动圆柱远场声学特性的解析方法。首先，基于镜像原理，以假定虚源模拟自由液面影响；再结合graf加法定理，将虚、实源各声压项进行合并；声压转换到波数域后，将得到其简洁显示表达式；最后，重要指标——远场辐射声压则利用稳相法进行求取。针对不同声学成分的分类形式，建立了对应计算模型，模型可用于深入研究自由液面影响及结构表面互散射机理。研究结果表明：自由液面的影响可归纳总结为类偶极子效应，且该效应对辐射声与散射声的计算结果均有显著影响，但二者除相似传播规律外还存在不可忽视的相位差；散射声压随散射次数增大将以固定倍率衰减，且衰减速率与圆柱壳浸没深度成正比，但与壳体表面谐振动激励频率成反比。

关键词：自由液面镜像原理 graf加法定理稳相法

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线电流激励下偏心介质柱的电磁散射

电子测量与仪器学报 2018年第3期32卷 52-59页

作者：廖旭涛洪天求刘东甲杨明武毛剑波卢志堂合肥工业大学资源与环境工程学院安徽省城建设计研究总院股分有限公司合肥工业大学电子科学与应用物理学院

偏心介质柱的电磁散射是电磁探测过程中经常碰见的问题,传统上采用数值方法进行求解,为此,求取了其在线电流源激励下的解析解。通过采用模式匹配法,将模型的边界条件转化为矩阵方程,再由矩阵方程进一步得到偏心介质柱的电磁散射解析解... 详细信息

偏心介质柱的电磁散射是电磁探测过程中经常碰见的问题,传统上采用数值方法进行求解,为此,求取了其在线电流源激励下的解析解。通过采用模式匹配法,将模型的边界条件转化为矩阵方程,再由矩阵方程进一步得到偏心介质柱的电磁散射解析解。该解在实际模型计算中速度快,较传统方法提高了求解效率。通过与有限差分法得到的数值结果对比,得到的解析解与数值解高度一致,较前人文献结果更准确。该解析解不仅可用于线电流源激励下偏心介质柱电磁散射的快速计算,对半空间内柱状物体的电磁散射特性研究也有重要意义。

关键词：线电流源偏心介质柱电磁散射 graf加法定理探地雷达