Semi-analytical Solution for the Dynamic Response of a Cylindrical Structure Embedded in a Homogeneous Half-Space

Zhao, Mingjuan; Dalen, Karel N. van; Barbosa, João Manuel de Oliveira; Metrikine, Andrei V.

doi:10.1007/978-981-10-4508-0_35

Cited by 2 publications

(1 citation statement)

References 15 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…In the Cartesian coordinate system, the solutions of equations ( 13) and ( 14) can be retrieved in exponential forms. According to the phase matching principle (Zhao et al, 2016), different waves should have the same phase at the boundary (e.g. the surface z = 0).…”

Section: Wave Motion In a Semi-infinite Medium Under A Surface Moving Loadmentioning

confidence: 99%

Dynamic analysis of layered systems under a moving harmonic rectangular load based on the spectral element method

Sun

Kasbergen

Skarpas

et al. 2019

International Journal of Solids and Structures

View full text Add to dashboard Cite

In order to design high-performance roadways, a robust tool which can compute the structural response caused by moving vehicles is necessary. Therefore, this paper proposes a spectral element method-based model to accurately and effectively predict the 3D dynamic response of layered systems under a moving load.A layer spectral element and a semi-infinite spectral element are developed to respectively model a layer and a half-space, and the combinations of these two elements can simulate layered systems. The detailed mathematical derivation and numerical validation of the proposed model are included. Addition-ally, this model is used to investigate the dynamic characteristics of a pavement structure under a moving harmonic rectangular load. The results show that the proposed model can accurately predict the dynamic response of layered systems caused by a moving load.It is also found that the vertical displacement amplitude curves of surface points caused by a moving harmonic load are asymmetric along the moving direction, and this property is more dominant at higher velocities. In addition, the amplitudes of these vertical displacements are smaller if the loading frequency is higher or the loss factor is bigger. Finally, the loading area and Poisson's ratio only have effect on the displacement amplitudes of points in the close vicinity of the loading area. The proposed model is beneficial to the development of engineering methods for pavement design and is a promising parameter back-calculation engine for pavement

show abstract

Section: Wave Motion In a Semi-infinite Medium Under A Surface Moving Loadmentioning

confidence: 99%

Dynamic analysis of layered systems under a moving harmonic rectangular load based on the spectral element method

Sun

Kasbergen

Skarpas

et al. 2019

International Journal of Solids and Structures

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Investigating a problem from the theory of elasticity for a half-space with cylindrical cavities for which boundary conditions of contact type are assigned

Проценко¹,

Miroshnikov

2018

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

При проектуваннi просторових конструкцiй необхiдно знати напружено-деформований стан тiла. Серед таких задач зустрiчаються розрахунковi схеми, в яких є пiвпростiр з цилiндричними порожнинами, на межах яких заданi умови контактного типу. Сегмент таких задач недостатньо дослiджений та потребує уваги. Запропоновано аналiтико-чисельний алгоритм розв'язання просторової задачi теорiї пружностi для пiвпростору з цилiндричними порожнинами. На межах порожнин заданi радiальнi перемiщення та дотичнi напруження, а на межi пiвпростору заданий один iз двох типiв граничних умов-перемiщення або напруження. Проведеними розрахунками встановлено напружено деформований стан пiвпростору. При фiксованих геометричних умовах було проведено чисельний аналiз трьох варiантiв задачi, коли на межi пiвпростору заданi перемiщення та трьох варiантiв задачi, коли на межi пiвпростору заданi напруження. Проведено порiвняльний аналiз варiантiв з рiзними граничними умовами мiж собою. Встановлено, що при рiзних видах заданих крайових умов (напруження або перемiщення), напруження i на межi прикладення таких умов змiнюються на протилежнi, тобто з розтягуючих на стискаючi або навпаки. Також встановлено, що крайовi умови на межi пiвпростору у виглядi напружень мають бiльший вплив на напружений стан нiж крайовi умови у виглядi перемiщень. Цi твердження мають мiсце при заданих на межах цилiндричних порожнин граничних умов контактного типу, якщо задана функцiя перемiщень та задана функцiя напружень однаковi. Наведений аналiз можна використовувати при проектуваннi конструкцiй, в розрахункових схемах яких є межа пiвпростору iз заданими на нiй граничними умовами контактного типу та цилiндричних порожнин, на поверхнi яких заданi перемiщення або напруження Ключовi слова: цилiндричнi порожнини в пiвпросторi, рiвняння Ламе, узагальнений метод Фур'є, нескiнченi системи лiнiйних алгебраїчних рiвнянь

show abstract

Semi-analytical Solution for the Dynamic Response of a Cylindrical Structure Embedded in a Homogeneous Half-Space

Cited by 2 publications

References 15 publications

Dynamic analysis of layered systems under a moving harmonic rectangular load based on the spectral element method

Dynamic analysis of layered systems under a moving harmonic rectangular load based on the spectral element method

Investigating a problem from the theory of elasticity for a half-space with cylindrical cavities for which boundary conditions of contact type are assigned

Contact Info

Product

Resources

About