一种用于层状结构模型的先进计算方法

来源：计算力学学报杂志2024年第1期北京时间：

作者：潘爾年,周江存,林志平,张智卿

单位：阳明交通大学 土木工程系 防灾与水环境研究中心, 新竹 300,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 武汉 430077,阳明交通大学 土木工程系 防灾与水环境研究中心, 新竹 300,温州理工学院 建筑与能源工程学院, 温州 325035

摘要：提出一种针对层状结构模型的先进计算方法。研究的层状结构通常为水平层状板或者层状半空间，结构由横观各向同性（TI）材料组成，材料对称轴指向分层方向。本文方法可以考虑材料的多场耦合特性，即热弹性、多孔弹性和磁电弹性耦合。基于最近提出的傅立叶-贝塞尔级数（FBS）向量函数系和双变量/位置（DVP）方法，建立了本文的先进计算方法。DVP能够无条件稳定地将层矩阵从一层传播到下一层。FBS向量函数系具有以下特点，（1）反映了具有明确类型的广义变形/波，（2）将展开系数预先计算为Love数，然后将其用于涉及问题的模拟。层状地球中的断层（或位错）作用、土-结构相互作用以及近地表地球剖面中的瞬态波等三个典型算例，证明了提出方法的准确性和有效性。

关键词：分层介质,横向各向同性,傅立叶-贝赛尔级数系统,双变量位置法,多场耦合,勒夫数,

基金资助：台湾科学与技术委员会资助项目（NSTC111-2811-E-A49-534）；湖北珞珈实验室开放基金（220100033）；台湾科学与技术委员会资助项目（MOST110-2625-M-A49-004）；国家自然科学基金（52178367）资助项目.