Çatlak İçeren Silindirik Borularda SH Dalgası Yayılımı

Bu çalışmada, sonsuz ortamda gömülü ve içten dışa doğru düzgün bir çatlak içeren silindirik boruların SH dalgaları etkisi altındaki davranışı incelenmiştir. Ele alınan dalga yayılımı probleminde, silindirik borunun düzgün bir çatlak içermesi, yapılan çalışmayı li-teratürdeki mevcut çalışmalardan ayırmaktadır. Boru ve sonsuz ortamın homogen, izotrop ve lineer elastik davranış gösterdiği ve çatlak yüzeyinde sürtünme olmadığı varsayılmıştır. Çözümde analitik ve sayısal yöntemler birlikte kullanılmıştır. Boru içerisinde ve sonsuz ortamdaki yer değiştirme fonksiyonları, dalga fonksiyonları açılımı tekniği ile kapalı formda Bessel fonksiyon serileri olarak elde edilmiştir. Elde edilen çözüm serileri, Sommerfeld Radyasyon Koşulunu ve boru iç yüzeyindeki sıfır gerilme şartını tam olarak sağlar. Bu iki koşuldan, Bessel fonksiyon serilerindeki bilinmeyen kompleks katsayıların bir bölümü elde edilmiştir. Kalan katsayılar, boru ve sonsuz ortam arasındaki sınır koşullarının En Küçük Kareler Yöntemi ile yaklaşık olarak sağlatılması ile bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar, çatlaksız boruya ait kesit çözümler ile kıyaslanmıştır ve çatlağın gerilmeler üzerine etkisi grafiklerle gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Çatlak, Silindirik boru; SH dalgaları

PDF

___

[1] Mow, C. C., Pao, Y. H. 1971. The diffraction of elastic waves and dynamic stress concentrations.
[2] Lee, V. W. 1977. On deformations near circular underground cavity subjected to incident plane SH waves. Proceedings of the Application of Computer Methods in Engineering Conference. Vol. 2. Los Angeles.
[3] Lee, V. W., Trifunac, M. D. 1979. Response of Tunnels to Incident Sh-Waves. Journal of the Engineering Mechanics Division-Asce 105.4 : 643-659.
[4] Balendra, T., Thambiratnam, D. P., Koh, C. G., Lee, S. L. 1984. Response of Tunnels to Incident Sh-Waves. Journal of the Engineering Mechanics Division-Asce 105.4: 643-659.
[5] Lee, V. W., Luo Hao, L. J. 2004. Diffraction of antiplane SH waves by a semi-circular cylindrical hill with an inside concentric semi-circular tunnel. Earthquake Engineering and Engineering Vibration 3.2: 249-262.
[6] Hayir, A., Bakirtas, I. 2004. A note on a plate having a circular cavity excited by plane harmonic SH waves. Journal of Sound and Vibration 271.1: 241-255
[7] Liang, J., Luo, H., Lee, V. W. 2010. Diffraction of plane SH waves by a semi-circular cavity in half-space. Earthquake Science 23.1: 5-12.
[8] Kara, H. F. 2016. A note on response of tunnels to incident SH-waves near hillsides. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 90: 138-146
[9] Graff, K. F. 2012. Wave motion in elastic solids.