一维无界、半无界域上波动方程求解 (一)、无界域上波动方程定解问题求解 (二)、半无界域上波动方程定解问题求解

本次课主要内容 数学物理方程总复习 一、偏微分方程理论与分离变量法 二、行波法与积分变换法 三、格林函数、贝塞尔函数、勒让得多项式

行波法一般用来求解无界区域上的定解问题(如初值问题),对 于有限区域上的定解问题一混合问题或边值问题,本章介绍另一种求 解方法一分离变量法.它的基本思想是将偏微分方程的问题转化为常 微分方程的问题,先从中求出一些满足边界条件的特解,然后利用叠 加原理,作出这些解的线性组合,令其满足余下的定解条件,从而得 到定解问题的解

到此为止我们已经学习了有关解二阶线性偏微分方程 自的各种解法。我们已看到这些解法都是以线性迭加原理为 基础的(分离变量法的解是求和,可数个的迭加;而行波 法、格林函数法、积分变换法的解是积分,不可数的连续 的累加)因此这些解法对于求解非线性方程显然不够用

为了分析河谷对土层地震反应的影响,采用二维有限元法,对跨度500m的某河谷地形的土层进行地震反应分析.为研究地震波传播过程对土层地震反应的影响,分析比较了一致地震输入和行波地震输入作用下土层线性和等效线性化地震反应的差异.同时将有限元计算结果与层状土层的一维波动分析结果相比较,讨论河谷地形对土层地震反应的影响.数值计算的结果表明:在水平地震输入作用下,由于河谷的存在,在河谷附近将会激起较大的竖向运动;与一致地震输入相比,在行波地震输入作用下,土层表面水平加速度反应减小,竖向加速度反应增大