陈志刚

(1.暨南大学 力学与土木工程系，广州 510632；2.暨南大学 重大工程灾害与控制教育部重点实验室，广州 510632)

界面缺陷对弹性波散射的研究与许多工程实际问题密切相关，因此多年来一直倍受国内外学者关注[1-7]。对于界面非裂纹型缺陷，刘殿魁等[3]首先用Green法求解了两种介质交界面上圆孔对SH波的散射，此后刘殿魁等[4-6]进一步研究了界面多圆孔、界面夹杂和界面衬砌对SH波的散射问题。何钟怡等[7]则应用波函数展开法求解了界面孔对SH波的绕射问题。但以上的研究均着眼于界面孔附近动应力集中现象，对界面孔远场特性的关注很少，而已有关于远场特性的研究成果都是针对界面圆形缺陷的[8-10]。弹性波在界面孔附近产生的散射波场既能够引起局部的应力集中现象，同时也携带有孔洞的形状、尺寸和位置等特征信息。由于弹性波散射场的远场信息中也可以提取出缺陷自身的一些特征信息，对于材料和工程结构的无损检测有重要的意义，是反问题研究中的基本课题之一。本文将研究SH波在两种介质交界面处的非圆形孔洞上散射的远场解，考察不同形状的界面孔对波散射的远场特性的影响。

1 计算模型

在弹性介质Ⅰ和Ⅱ的界面处，存在有边界为S的任意形状的孔洞，直线L为两种介质的交界，介质Ⅰ的剪切模量为μ1，密度为ρ1，介质Ⅱ的剪切模量为μ2，密度为ρ2，界面上任意形孔洞的SH波散射模型如图1所示，图中r和θ为复平面z(xoy坐标系)上的极坐标。

图1 SH波入射……