<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMES</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1526-1506</issn>
<issn pub-type="ppub">1526-1492</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">11857</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmes.2021.011857</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Development of TD-BEM Formulation for Dynamic Analysis for Twin-Parallel Circular Tunnels in an Elastic Semi-Infinite Medium</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Development of TD-BEM Formulation for Dynamic Analysis for Twin-Parallel Circular Tunnels in an Elastic Semi-Infinite Medium</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Development of TD-BEM Formulation for Dynamic Analysis for Twin-Parallel Circular Tunnels in an Elastic Semi-Infinite Medium</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Lei</surname>
<given-names>Weidong</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western">
<surname>Zhou</surname>
<given-names>Hai</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
<email>zhouhai@stu.hit.edu.cn</email>
</contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Li</surname>
<given-names>Hongjun</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Chen</surname>
<given-names>Rui</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>School of Civil and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology</institution>, <addr-line>Shenzhen, 518055</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Urban and Rural Construction Institute, Hebei Agricultural University</institution>, <addr-line>Baoding, 071001</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes><corresp id="cor1">&#x002A;Corresponding Author: Hai Zhou. Email: <email>zhouhai@stu.hit.edu.cn</email></corresp></author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2020-10-31">
<day>31</day>
<month>10</month>
<year>2020</year>
</pub-date>
<volume>126</volume>
<issue>2</issue>
<fpage>577</fpage>
<lpage>597</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>02</day>
<month>06</month>
<year>2020</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>19</day>
<month>10</month>
<year>2020</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2021 Lei et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Lei et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMES_11857.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>In order to simulate the propagation process of subway vibration of parallel tunnels in semi-infinite rocks or soils, time domain boundary element method (TD-BEM) formulation for analyzing the dynamic response of twin-parallel circular tunnels in an elastic semi-infinite medium is developed in this paper. The time domain boundary integral equations of displacement and stress for the elastodynamic problem are presented based on Betti&#x2019;s reciprocal work theorem, ignoring contributions from initial conditions and body forces. In the process of establishing time domain boundary integral equations, some virtual boundaries are constructed between finite boundaries and the free boundary to form a boundary to refer to the time domain boundary integral equations for a single circular tunnel under dynamic loads. The numerical treatment and solving process of time domain boundary integral equations are given in detail, including temporal discretization, spatial discretization and the assembly of the influencing coefficients. In the process of the numerical implementation, infinite boundary elements are incorporated in time domain boundary element method formulation to satisfy stress free conditions on the ground surface, in addition, to reduce the discretization of the boundary of the ground surface. The applicability and efficiency of the presented time domain boundary element formulation are verified by a deliberately designed example.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Time-domain boundary element method</kwd>
<kwd>twin-parallel tunnels</kwd>
<kwd>infinite boundary elements</kwd>
<kwd>elastic semi-infinite medium</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Due to the demanding development and the limited space in urban areas, complex underground structures including the parallel subway tunnels, spaced at a limited distance, are being constructed. Although the subway brings convenience, a moving vehicle on uneven rails produces a dynamic force between wheels and rails and causes vibration, which has potential negative effects on sub-infrastructure beneath the rails, twin-parallel tunnels and even the structures on the ground [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>].</p>
<p>Without loss of generality, taking the unballasted track in a subway project as an example, the whole propagation process of subway vibration could be roughly divided into two phases: First, the coupled vibration between rails and the wheels of the vehicle acts on the track slab, sequentially passes through the CA mortar layer, the railway ballast, the lining of the tunnel and the outer protective layer of the lining. And after that, the vibration propagates in the semi-infinite surrounding rocks or soils. Since the layout of the parallel subway tunnels is generally in the form of long cylinders in semi-infinite rocks or soils, the subway vibration analysis system could be illustrated by a plane model, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>.</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>2-D vibration analysis model</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-1.png"/>
</fig>
<p>In order to fully understand the propagation law of subway vibration, great efforts have been devoted to developing numerical models for the dynamic track-tunnel-soil system, among which finite element method (FEM) is widely used. However, FEM requires an artificial boundary when dealing with infinite or semi-infinite problems, so it is not the ideal numerical tool. Since boundary element method (BEM) is good at simulating the radiational wave propagation in semi-infinite soils, the FEM&#x2013;BEM coupled model would be most attractive [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]. Usually, FEM should be employed to dynamically simulate the track-tunnel system, where vibration forces in the boundary of the tunnel due to the passage of a train could be determined. Then, BEM should be introduced to model the dynamic response of the surrounding soil.</p>
<p>In comparison with FEM, BEM has irreplaceable advantages in dealing with infinite or semi-infinite problems, automatically satisfying Sommerfeld&#x2019;s radiation conditions at the infinity for infinite and semi-infinite domains, restricting the discretization only on the boundary of the computational domain for elastic analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>]. Besides, reducing the dimensionality for the problem and possessing good computational accuracy are its other advantages [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>].</p>
<p>BEM for elastodynamic problems could be classified according to the nature of the adopted fundamental solutions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>]. The time domain boundary element method (TD-BEM) employs time dependent fundamental solutions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>], Laplace transform method adopts the Laplace transform of the fundamental solutions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] and the dual reciprocity method (DR-BEM) uses the fundamental solutions of elastostatics [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>]. It is obvious that TD-BEM provides a direct way of obtaining the time history of the response for transient problems without any domain transforms [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>]. The use of time domain fundamental solutions turns TD-BEM formulation very elegant and attractive from the mathematical point of view [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>]. In addition, the fulfillment of the radiation condition by time domain fundamental solutions turns the formulation suitable for performing infinite domain analysis, since there are no reflected waves from the infinity [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>].</p>
<p>TD-BEM formulation for elastodynamics was originally proposed for the first time in two journal papers by Mansur et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>] and after that in Mansur&#x2019;s Ph.D thesis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>]. Subsequently, Carrer et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>] found the procedure to work out the integral equation for stresses at internal points, where kernels were calculated by adopting the concept of the finite part of an integral, rather than following the kernel regularization procedure presented by Mansur [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>]. Based on the above researches, extensive studies on applying and improving TD-BEM formulation for elastodynamic problems were conducted. Zhang [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>] applied TD-BEM for transient elastodynamic crack analysis, and he and his colleagues [<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>] developed the numerical scheme in orthotropic media. Alielahi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>] used TD-BEM to study the seismic ground response in the vicinity of an embedded circular cavity. Lei et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>] presented the analytical treatment to the singular integral terms in boundary integral equations, which improved the computation accuracy of TD-BEM for 2-D elastodynamic problems. Several other studies [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>] were devoted to improving computational stability.</p>
<p>The above mentioned studies are focused mainly on infinite domain problems, where only the discretization on the boundary is required and external boundaries are not required to be artificially truncated. However, many practical geotechnical engineering problems require models associated with the semi-infinite domain. The stress free conditions on the ground surface should be taken into consideration when dealing with semi-infinite problems by TD-BEM [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>]. Three approaches were proposed for the analysis of the problem with the semi-infinite medium. The first approach is to find semi-infinite fundamental solutions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>], where the stress free conditions are automatically satisfied and the discretization of the boundary of the ground surface is not required. However, semi-infinite fundamental solutions are obtained with the assistance of the method of source image, which means that the smooth and regular ground surface is a must. The second approach is to artificially truncate the boundary of the ground surface to the bounded region of the manageable size [<xref ref-type="bibr" rid="ref-37">37</xref>]. Therefore, it increases the degree of freedom and the amount of calculation to obtain acceptable results. The other approach is to incorporate the infinite boundary element into the boundary element analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-38">38</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-39">39</xref>], making full use of the simplicity of full plane fundamental solutions and decreasing the discretization of the free surface. Therefore, the last method is the most effective, compared with the other two methods.</p>
<p>The idea of the infinite boundary element and the reciprocal decaying shape function were first proposed by Watson [<xref ref-type="bibr" rid="ref-40">40</xref>], and after that, Zhang et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-41">41</xref>] incorporated the infinite boundary element in BEM formulation and applied the formulation to the static problem of a dam foundation. Davies et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-42">42</xref>] developed the semi analytical approach based on the circular region of exclusion in the far field and described the order adaptive criteria for the numerical integrations. The algorithm was further improved in the subsequent paper [<xref ref-type="bibr" rid="ref-43">43</xref>] by means of the analytical integration of the strongly singular traction kernel. All the aforementioned works are valuable efforts to try to incorporate the infinite boundary element in BEM formulation for elastostatic problems. Unfortunately, to the authors&#x2019; best knowledge, the TD-BEM formulation, which incorporates the infinite boundary element to deal with dynamic problems, has not been reported in current references.</p>
<p>By removing the FEM sub-model in the ideal FEM&#x2013;BEM coupled model in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref> for the propagation of the vehicle-rail coupled vibration in the semi-infinite soils or rocks, the remaining model becomes the BEM sub-model, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref>. Therefore, the development of TD-BEM formulation for dynamic analysis of twin tunnels under dynamic loads in an elastic semi-infinite medium is one of the key points in the ideal FEM&#x2013;BEM coupled model for the dynamic track-tunnel-soil system.</p>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>TD-BEM model in the vibration analysis system</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-2.png"/>
</fig>
<p>This paper presents the semi-infinite TD-BEM formulation for analyzing the dynamic response of twin-paralleled circular tunnels under dynamic loads. Time domain boundary integral equations for this problem are presented, and then, the numerical implementation by introducing the infinite boundary element is presented. Finally, the presented TD-BEM formulation for twin-parallel tunnels in an elastic semi-infinite medium, in which the infinite boundary element and time domain fundamental solutions are incorporated, is verified by a deliberately designed example.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Boundary Integral Equations in an Elastic Semi-Infinite Medium</title>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>Displacement Boundary Integral Equation</title>
<p>The boundaries for the semi-infinite domain problem include finite boundaries <inline-formula id="ieqn-1"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-1.png"/><tex-math id="tex-ieqn-1"><![CDATA[$\Gamma_{1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-2"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-2.png"/><tex-math id="tex-ieqn-2"><![CDATA[$\Gamma_{2}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>, the boundary of ground surface <inline-formula id="ieqn-3"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-3.png"/><tex-math id="tex-ieqn-3"><![CDATA[$\Gamma_{3}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula> and nominal boundaries at the infinity <inline-formula id="ieqn-4"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-4.png"/><tex-math id="tex-ieqn-4"><![CDATA[$\Gamma_{\infty}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>. By referring to [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>], the displacement boundary integral equation for the elastic, isotropic and homogeneous semi-infinite domain containing twin-parallel circular tunnels based on Betti&#x2019;s reciprocal work theorem, ignoring contributions from initial conditions and body forces, can be expressed as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-1">
<label>(1)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-1.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-1"><![CDATA[$$\begin{align}
 c_{ik} \left(P\right)u_{k} \left(P,t\right)&=\int_{{\Gamma _{1}}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad +\int_{{\Gamma _{2}}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad +\int_{{\Gamma _{3}}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad +\int_{\mathrm{AB}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad +\int_{\mathrm{CD}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad+\int_{\mathrm{DC}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad+\int_{\mathrm{BA}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad+\int_{{\Gamma _{\infty }}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma \label{eqn-1}
\end{align}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" columnspacing="1pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-5"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-5.png"/><tex-math id="tex-ieqn-5"><![CDATA[$ c_{ij} \left(P\right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> is a parameter that depends on the position of the source point <italic>P</italic>; <inline-formula id="ieqn-6"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-6.png"/><tex-math id="tex-ieqn-6"><![CDATA[$ u_{k} \left(P, t\right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-7"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-7.png"/><tex-math id="tex-ieqn-7"><![CDATA[$ p_{k} \left(P, t\right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> are displacement and traction components in the <italic>k</italic> direction, respectively; <inline-formula id="ieqn-8"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-8.png"/><tex-math id="tex-ieqn-8"><![CDATA[$ u_{ik}^{*} \left(P, \tau ;Q, t\right)$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-9"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-9.png"/><tex-math id="tex-ieqn-9"><![CDATA[$ p_{ik}^{*} \left(P, \tau ;Q, t\right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> stand for time domain displacement and traction fundamental solutions respectively, representing the displacement and traction at the field point <italic>Q</italic> in the <italic>k</italic> direction at <italic>t</italic> instant due to a unit point force applied at the source point <italic>P</italic> in the <italic>i</italic> direction at any time instant <inline-formula id="ieqn-10"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-10.png"/><tex-math id="tex-ieqn-10"><![CDATA[$\tau$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>.</p>
<fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>Schematic diagram of the semi-infinite domain with twin-parallel tunnels</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-3.png"/>
</fig>
<p>It is noted that the boundaries AB, BA, CD, and DC are virtual boundaries, and their relations are shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eqs. (2)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">(3)</xref>. The infinite terms in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref> can be simplified in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eqs. (4)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">(5)</xref>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-2">
<label>(2)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-2.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-2"><![CDATA[$$\begin{align}&\int_{\mathrm{AB}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
&\quad=-\int_{\mathrm{BA}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma \label{eqn-2} \end{align}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" columnspacing="1pt"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>B</mml:mi><mml:mi>A</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-3">
<label>(3)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-3.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-3"><![CDATA[$$\begin{align}&\int_{\mathrm{CD}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
&\quad=-\int_{\mathrm{DC}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma \label{eqn-3} \end{align}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" columnspacing="1pt"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-4">
<label>(4)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-4.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-4"><![CDATA[$$\begin{align}&\int_{{\Gamma _{\infty }}}\int_{0}^{t}u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
&\quad=\lim _{r\rightarrow \infty }\int_{{\Gamma _{n}}}\int_{0}^{t}u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)d\tau \mathrm{d}\Gamma =\lim _{r\rightarrow \infty }\int_{{\Gamma _{n}}}\frac{C_{1}}{r^{3}}\mathrm{d}\Gamma \approx 0 \label{eqn-4} \end{align}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" columnspacing="1pt"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo> lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>&#x2192;</mml:mo><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo> lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>&#x2192;</mml:mo><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>&#x2248;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-5">
<label>(5)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-5.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-5"><![CDATA[$$\begin{align}& \int_{{\Gamma _{\infty }}}\int_{0}^{t}p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
&\quad=\lim _{r\rightarrow \infty }\int_{{\Gamma _{n}}}\int_{0}^{t}p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)d\tau \mathrm{d}\Gamma =\lim _{r\rightarrow \infty }\int_{{\Gamma _{n}}}\frac{C_{2}}{r^{3}}\mathrm{d}\Gamma \approx 0 \label{eqn-5}
\end{align}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" columnspacing="1pt"><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo> lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>&#x2192;</mml:mo><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo> lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>&#x2192;</mml:mo><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>&#x2248;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>Thus, the displacement boundary integral equation can be re-formulated, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-6">
<label>(6)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-6.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-6"><![CDATA[$$\begin{align}
 c_{ik} \left(P\right)u_{k} \left(P,t\right)&=\int_{{\Gamma _{1}}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad+\int_{{\Gamma _{2}}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad+\int_{{\Gamma _{3}}}\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &=\int_{\Gamma }\int_{0}^{t} \left[u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma \label{eqn-6}
\end{align}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" columnspacing="1pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-11"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-11.png"/><tex-math id="tex-ieqn-11"><![CDATA[$ \Gamma =\Gamma _{1}\cup \Gamma _{2}\cup \Gamma _{3}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x222A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x222A;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>The displacement and traction fundamental solutions in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref> can be formulated by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eqs. (7)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">(8)</xref>, according to [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]:</p>
<p><disp-formula id="eqn-7">
<label>(7)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-7.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-7"><![CDATA[$$\begin{equation}u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)=\frac{1}{2\pi \rho c_{s}} \left[\begin{array}{l} \left(E_{ik}L_{s}+F_{ik}L_{s}^{-1}+J_{ik}L_{s}N_{s}\right)H_{s} \\ -\displaystyle\frac{c_{s}}{c_{d}} \left(F_{ik}L_{d}^{-1}+J_{ik}L_{d}N_{d}\right)H_{d}\end{array}\right] \label{eqn-7} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-8">
<label>(8)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-8.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-8"><![CDATA[$$\begin{equation} p_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)=\frac{1}{2\pi \rho c_{s}} \left\{\begin{array}{l}A_{ik} \left(rL_{s}^{3}H_{s}+L_{s}\displaystyle\frac{\partial H_{s}}{\partial \left(c_{s}\tau \right)}\right)+B_{ik}L_{s}N_{s}H_{s} \\ +\displaystyle\frac{D_{ik}}{r^{2}} \left(r^{3}L_{s}^{3}H_{s}+L_{s}N_{s}\frac{\partial H_{s}}{\partial \left(c_{s}\tau \right)}\right) \\ -\displaystyle\frac{c_{s}}{c_{d}} \left[B_{ik}L_{d}N_{d}H_{d}+\displaystyle\frac{D_{ik}}{r^{2}} \left(r^{3}L_{d}^{3}H_{d}+L_{d}N_{d}\frac{\partial H_{d}}{\partial \left(c_{d}\tau \right)}\right)\right] \end{array}\right\}\label{eqn-8}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The corresponding integrals of fundamental solutions are expressed by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">(10)</xref>:</p>
<p><disp-formula id="eqn-9">
<label>(9)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-9.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-9"><![CDATA[$$\begin{equation} \int_{\Gamma }\int_{0}^{t}u_{ik}^{*}p_{k}d\tau d\Gamma =\frac{1}{2\pi \rho c_{s}}\int_{\Gamma }\int_{0}^{t} \left[\begin{array}{l} \left(E_{ik}L_{s}+F_{ik}L_{s}^{-1}+J_{ik}L_{s}N_{s}\right)H_{s} \\  -\displaystyle\frac{c_{s}}{c_{d}} \left(F_{ik}L_{d}^{-1}+J_{ik}L_{d}N_{d}\right)H_{d}\end{array}\right]p_{k}d\tau d\Gamma \label{eqn-9} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-10">
<label>(10)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-10.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-10"><![CDATA[$$\begin{equation} \int_{\Gamma }\int_{0}^{t}p_{ik}^{*}u_{k}d\tau d\Gamma =\frac{1}{2\pi \rho c_{s}}\int_{\Gamma } \left[\begin{array}{l} \left(A_{ik}+D_{ik}\right)\bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}rL_{s}^{3}H_{s}u_{k}d\tau }+B_{ik}\int_{0}^{t}L_{s}N_{s}H_{s}u_{k}d\tau \\ -\displaystyle\frac{c_{s}}{c_{d}} \left(B_{ik}\int_{0}^{t}L_{d}N_{d}H_{d}u_{k}d\tau +D_{ik}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}rL_{d}^{3}H_{d}u_{k}d\tau }\right) \end{array}\right]d\Gamma \label{eqn-10}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="2.03em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">(10)</xref>, <inline-formula id="ieqn-12"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-12.png"/><tex-math id="tex-ieqn-12"><![CDATA[$\rho$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> is the density, and <italic>r</italic> is the distance between the field point <italic>Q</italic> and the source point <italic>P</italic>. <italic>c<sub>s</sub></italic> is the shear wave velocity or <italic>S</italic> wave velocity, and <italic>c<sub>d</sub></italic> is the compression wave velocity or <italic>P</italic> wave velocity. These parameters are expressed as follows:</p>
<p><disp-formula id="eqn-11">
<label>(11)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-11.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-11"><![CDATA[$$\begin{equation} r= \left(r_{i}r_{i}\right)^{\frac{1}{2}}\label{eqn-11} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-12">
<label>(12)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-12.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-12"><![CDATA[$$\begin{equation} c_{s}=\sqrt{\frac{\mu }{\rho }}\label{eqn-12} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-13">
<label>(13)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-13.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-13"><![CDATA[$$\begin{equation} c_{d}=\sqrt{\frac{\lambda +2\mu }{\rho }}\label{eqn-13}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-14">
<label>(14)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-14.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-14"><![CDATA[$$\begin{equation} \mu =\frac{E}{2 \left(1+v\right)}\label{eqn-14} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-15">
<label>(15)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-15.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-15"><![CDATA[$$\begin{equation} \lambda =\frac{vE}{ \left(1+v\right) \left(1-2v\right)}\label{eqn-15}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>The tensors <italic>E<sub>ik</sub></italic>, <italic>F<sub>ik</sub></italic> and <italic>J<sub>ik</sub></italic> (in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref>) and <italic>A<sub>ik</sub></italic>, <italic>B<sub>ik</sub></italic> and <italic>D<sub>ik</sub></italic> (in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eq. (10)</xref>), which are related only to space, are defined by:</p>
<p><disp-formula id="eqn-16">
<label>(16)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-16.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-16"><![CDATA[$$\begin{equation} E_{ik}=\delta _{ik}\label{eqn-16} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-17">
<label>(17)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-17.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-17"><![CDATA[$$\begin{equation} F_{ik}=\frac{\delta _{ik}}{r^{2}}\label{eqn-17} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-18">
<label>(18)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-18.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-18"><![CDATA[$$\begin{equation} J_{ik}=-\frac{r_{,i}r_{,k}}{r^{2}}\label{eqn-18} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-19">
<label>(19)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-19.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-19"><![CDATA[$$\begin{equation} A_{ik}=\mu \left(2\varphi r_{,i}n_{k}+\delta _{ik}\frac{\partial r}{\partial n}+r_{,k}n_{i}\right) \label{eqn-19} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-20">
<label>(20)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-20.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-20"><![CDATA[$$\begin{equation} B_{ik}=-\frac{2\mu }{r^{3}} \left(\delta _{ik}\frac{\partial r}{\partial n}+r_{,i}n_{k}+r_{,k}n_{i}-4\frac{\partial r}{\partial n}r_{,i}r_{,k}\right) \label{eqn-20} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-21">
<label>(21)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-21.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-21"><![CDATA[$$\begin{equation} D_{ik}=-2\mu \left(\varphi r_{,i}n_{k}+\delta _{ik}\frac{\partial r}{\partial n}r_{,i}r_{,k}\right) \label{eqn-21}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-22">
<label>(22)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-22.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-22"><![CDATA[$$\begin{equation} r_{,i}=\frac{\partial r}{\partial x_{i}^{Q}}=-\frac{\partial r}{\partial x_{i}^{P}}=\frac{r_{i}}{r}\label{eqn-22} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-23">
<label>(23)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-23.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-23"><![CDATA[$$\begin{equation} n_{i}=\frac{\partial x_{i}}{\partial n}\label{eqn-23} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-24">
<label>(24)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-24.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-24"><![CDATA[$$\begin{equation} \frac{\partial r}{\partial n}=r_{,i}n_{i}\label{eqn-24} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-25">
<label>(25)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-25.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-25"><![CDATA[$$\begin{equation} \varphi =\frac{\lambda }{2\mu }=\frac{c_{d}^{2}-2c_{s}^{2}}{2c_{s}^{2}}\label{eqn-25}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>The parameters that are relevant to both space and time in the <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">(10)</xref> are expressed, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-26">
<label>(26)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-26.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-26"><![CDATA[$$\begin{equation} L_{w}= \left[c_{w}^{2} \left(t-\tau \right)^{2}-r^{2}\right]^{-\frac{1}{2}}\label{eqn-26} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-27">
<label>(27)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-27.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-27"><![CDATA[$$\begin{equation} N_{w}=2c_{w}^{2} \left(t-\tau \right)^{2}-r^{2}\label{eqn-27} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-28">
<label>(28)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-28.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-28"><![CDATA[$$\begin{equation} H_{w}=H \left[c_{w} \left(t-\tau \right)-r\right] \label{eqn-28}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>where <inline-formula id="ieqn-13"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-13.png"/><tex-math id="tex-ieqn-13"><![CDATA[$ H \left[c_{w} \left(t-\tau \right)-r\right] $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> is the Heaviside step function, such that:</p>
<p><disp-formula id="eqn-29">
<label>(29)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-29.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-29"><![CDATA[$$\begin{equation}
 H \left(x-a\right)= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}1 & x \geq a \\ 0 & x< a \end{array}\right. \label{eqn-29}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>It should be noted that the subscript <italic>w</italic> could be substituted with <italic>s</italic> or <italic>d</italic> in the <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-26">Eqs. (26)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-28">(28)</xref>, representing the contribution of the shear wave (<italic>S</italic> wave) or the compression wave (<italic>P</italic> wave), respectively.</p>
<p>In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eq. (10)</xref>, the symbol <inline-formula id="ieqn-14"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-14.png"/><tex-math id="tex-ieqn-14"><![CDATA[$ \big|\!\!\overline{\phantom{could refer to}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mstyle mathsize="1.19em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="true" class="mml-overline"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:math></alternatives></inline-formula> represents the finite part of the integral. Interested readers could refer to references [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>] for more details about the concept and the applications of the finite part of an integral. According to references [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>], the first term in the bracket in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eq. (10)</xref> is used as an example to explain how the finite part of the integral is calculated, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-30">
<label>(30)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-30.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-30"><![CDATA[$$\begin{equation}
 \Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}rL_{s}^{3}H_{s}u_{k}d\tau }=\lim _{\tau \rightarrow t-\frac{r}{c_{s}}} \left\{\int_{0}^{\tau }rL_{s}^{3}u_{k}d\tau -\frac{1}{c_{s}}L_{s}u_{k}\right\}\label{eqn-30}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mo> lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>&#x2192;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>In the following context, all the finite parts of the singular integrals are analogously calculated.</p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>Stress Integral Equation</title>
<p>The stress integral equation for internal points is obtained by combining Hooke&#x2019;s law with the derivatives of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref>, which is expressed, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-31">
<label>(31)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-31.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-31"><![CDATA[$$\begin{align}
 \sigma _{ij} \left(P,t\right)&=\int_{{\Gamma _{1}}}\int_{0}^{t} \left[d_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-s_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad+\int_{{\Gamma _{2}}}\int_{0}^{t} \left[d_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-s_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &\quad+\int_{{\Gamma _{3}}}\int_{0}^{t} \left[d_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-s_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma\nonumber \\
 &=\int_{\Gamma }\int_{0}^{t} \left[d_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)-s_{ijk}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)u_{k} \left(Q,\tau \right)\right]d\tau \mathrm{d}\Gamma \label{eqn-31}
\end{align}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:mtable columnalign="right left" columnspacing="1pt"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-32">
<label>(32)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-32.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-32"><![CDATA[$$\begin{equation}
 \left\{\begin{array}{l}d_{ijk}^{*}=\lambda \delta _{ij}u_{mk,m}^{*}+\mu \left(u_{ik,j}^{*}+u_{jk,i}^{*}\right) \\ s_{ijk}^{*}=\lambda \delta _{ij}p_{mk,m}^{*}+\mu \left(p_{ik,j}^{*}+p_{jk,i}^{*}\right) \end{array}\right. \label{eqn-32}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>In references [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>], the stresses at surface nodes are computed using simple finite difference formulae, which employ the displacements and tractions computed by the TD-BEM formulation. The stress integral equation at internal points is expressed, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-33">
<label>(33)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-33.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-33"><![CDATA[$$\begin{equation}
 2\pi \rho c_{s}\sigma _{ij} \left(P,t\right)=D_{s}^{p}-D_{d}^{p}- \left(S_{s}^{u}-S_{d}^{u}\right) \label{eqn-33}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-15"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-15.png"/><tex-math id="tex-ieqn-15"><![CDATA[$ D_{w}^{p}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-16"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-16.png"/><tex-math id="tex-ieqn-16"><![CDATA[$ S_{w}^{u}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> represent the contribution of shear and compression waves to the integrals related to the tractions and displacements, respectively. According to references [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>], the terms are expressed in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-34">Eqs. (34)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-37">(37)</xref>:</p>
<p><disp-formula id="eqn-34">
<label>(34)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-34.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-34"><![CDATA[$$\begin{equation} D_{s}^{p}=\int_{\Gamma } \left[\begin{array}{l}E_{ijk}\int_{0}^{t}L_{s}p_{k}H_{s}d\tau +E_{ijk}^{0}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}\displaystyle\frac{\partial L_{s}}{\partial r}p_{k}H_{s}d\tau } \\ +F_{ijk}\int_{0}^{t}L_{s}^{-1}p_{k}H_{s}d\tau +F_{ijk}^{0}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}\frac{\partial \left(L_{s}^{-1}\right)}{\partial r}p_{k}H_{s}d\tau } \\ +J_{ijk}\int_{0}^{t}L_{s}N_{s}p_{k}H_{s}d\tau +J_{ijk}^{0}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}\displaystyle\frac{\partial \left(L_{s}N_{s}\right)}{\partial r}p_{k}H_{s}d\tau }\end{array}\right]d\Gamma \label{eqn-34} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-35">
<label>(35)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-35.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-35"><![CDATA[$$\begin{equation} D_{d}^{p}=\frac{c_{s}}{c_{d}}\int_{\Gamma } \left[\begin{array}{l}F_{ijk}\int_{0}^{t}L_{d}^{-1}p_{k}H_{d}d\tau +F_{ijk}^{0}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}\displaystyle\frac{\partial (L_{d}^{-1})}{\partial r}p_{k}H_{d}d\tau } \\ +J_{ijk}\int_{0}^{t}L_{d}N_{d}p_{k}H_{d}d\tau +J_{ijk}^{0}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}\displaystyle\frac{\partial \left(L_{d}N_{d}\right)}{\partial r}p_{k}H_{d}d\tau }\end{array}\right]d\Gamma \label{eqn-35} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-35" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-36">
<label>(36)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-36.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-36"><![CDATA[$$\begin{equation} S_{s}^{u}=\int_{\Gamma } \left[\begin{array}{l} \left(A_{ijk}+D_{ijk}\right)\bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}rL_{s}^{3}u_{k}H_{s}d\tau }+ \left(A_{ijk}^{0}+D_{ijk}^{0}\right)\displaystyle\frac{\partial }{\partial r}\bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}rL_{s}^{3}u_{k}H_{s}d\tau } \\ +B_{ijk}\int_{0}^{t}L_{s}N_{s}u_{k}H_{s}d\tau +B_{ijk}^{0}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}\displaystyle\frac{\partial \left(L_{s}N_{s}\right)}{\partial r}u_{k}H_{s}d\tau }\end{array}\right]d\Gamma \label{eqn-36} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle mathsize="2.03em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathsize="2.03em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-37">
<label>(37)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-37.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-37"><![CDATA[$$\begin{equation} S_{d}^{u}=\frac{c_{s}}{c_{d}}\int_{\Gamma } \left[\begin{array}{l}B_{ijk}\int_{0}^{t}L_{d}N_{d}u_{d}H_{d}d\tau +B_{ijk}^{0}\Bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}\displaystyle\frac{\partial \left(L_{d}N_{d}\right)}{\partial r}u_{k}H_{d}d\tau } \\ D_{ijk}\bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}rL_{d}^{3}u_{k}H_{d}d\tau }+D_{ijk}^{0}\displaystyle\frac{\partial }{\partial r}\bigg|\!\!\overline{\,\,\int_{0}^{t}rL_{d}^{3}u_{d}H_{d}d\tau }\end{array}\right]d\Gamma \label{eqn-37}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle mathsize="2.45em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle mathsize="2.03em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mstyle mathsize="2.03em"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mover accent="false"><mml:mrow><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mspace width="0.3em"/><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>The tensors <italic>E<sub>ijk</sub></italic>, <italic>F<sub>ijk</sub></italic>, <italic>J<sub>ijk</sub></italic>, <inline-formula id="ieqn-17"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-17.png"/><tex-math id="tex-ieqn-17"><![CDATA[$ E_{ijk}^{0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-18"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-18.png"/><tex-math id="tex-ieqn-18"><![CDATA[$ F_{ijk}^{0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-19"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-19.png"/><tex-math id="tex-ieqn-19"><![CDATA[$ J_{ijk}^{0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> (in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-34">Eqs. (34)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-35">(35)</xref>) and <italic>A<sub>ijk</sub></italic>, <italic>B<sub>ijk</sub></italic>, <italic>D<sub>ijk</sub></italic>, <inline-formula id="ieqn-20"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-20.png"/><tex-math id="tex-ieqn-20"><![CDATA[$ A_{ijk}^{0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-21"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-21.png"/><tex-math id="tex-ieqn-21"><![CDATA[$ B_{ijk}^{0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-22"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-22.png"/><tex-math id="tex-ieqn-22"><![CDATA[$ D_{ijk}^{0}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> (in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eqs. (36)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-37">(37)</xref>), which are related to space, are expressed, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-38">
<label>(38)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-38.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-38"><![CDATA[$$\begin{equation} E_{ijk}=0 \label{eqn-38} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-39">
<label>(39)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-39.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-39"><![CDATA[$$\begin{equation} E_{ijk}^{0}=-\mu \left(\delta _{ik}r,_{j}+\delta _{jk}r,_{i}+2\varphi \delta _{ij}r,_{k}\right) \label{eqn-39} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-40">
<label>(40)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-40.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-40"><![CDATA[$$\begin{equation} F_{ijk}=\frac{2\mu }{r^{3}} \left(\delta _{ik}r,_{j}+\delta _{jk}r,_{i}+2\varphi \delta _{ij}r,_{k}\right) \label{eqn-40} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-41">
<label>(41)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-41.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-41"><![CDATA[$$\begin{equation} F_{ijk}^{0}=-\displaystyle\frac{\mu }{r^{2}} \left(\delta _{ik}r,_{j}+\delta _{jk}r,_{i}+2\varphi \delta _{ij}r,_{k}\right) \label{eqn-41} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-41" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-42">
<label>(42)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-42.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-42"><![CDATA[$$\begin{equation} J_{ijk}=\displaystyle\frac{\mu }{r^{3}} \left(2\delta _{ij}r,_{k}+\delta _{jk}r,_{i}+\delta _{ik}r,_{j}-8r,_{i}r,_{j}r,_{k}-2\varphi \delta _{ij}r,_{k}\right) \label{eqn-42} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-42" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-43">
<label>(43)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-43.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-43"><![CDATA[$$\begin{equation} J_{ijk}^{0}=\displaystyle\frac{2\mu }{r^{2}} \left(r,_{i}r,_{j}r,_{k}+\varphi \delta _{ij}r,_{k}\right) \label{eqn-43} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-43" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-44">
<label>(44)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-44.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-44"><![CDATA[$$\begin{equation} A_{ijk}=\displaystyle\frac{\mu ^{2}}{r} \left[\begin{array}{l}-4\varphi n_{k} \left(\delta _{ij}-r,_{i}r,_{j}\right)+\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n} \left(\delta _{ik}r,_{j}+\delta _{jk}r,_{i}\right) \\ -2 \left(\delta _{ik}n_{j}+\delta _{jk}n_{i}\right)+r,_{i}r,_{k}n_{j}+r,_{j}r,_{k}n_{i} \\ -4\varphi \delta _{ij} \left(\varphi n_{k}+n_{k}-\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n}r,_{k}\right) \end{array}\right] \label{eqn-44} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-44" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-45">
<label>(45)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-45.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-45"><![CDATA[$$\begin{equation} A_{ijk}^{0}=\mu ^{2} \left[\begin{array}{l}-4\varphi r,_{i}r,_{j}n_{k}-\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n} \left(\delta _{ik}r,_{j}+\delta _{jk}r,_{i}\right)-r,_{i}r,_{k}n_{j} \\ -r,_{j}r,_{k}n_{i}-4\varphi \delta _{ij} \left(\varphi n_{k}+\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n}r,_{k}\right) \end{array}\right] \label{eqn-45} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-45" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-46">
<label>(46)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-46.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-46"><![CDATA[$$\begin{equation} B_{ijk}=\displaystyle\frac{4\mu ^{2}}{r^{4}} \left[\begin{array}{l}4\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n} \left(6r,_{i}r,_{j}r,_{k}-\delta _{ij}r,_{k}-\delta _{jk}r,_{i}-\delta _{ik}r,_{j}\right) \\ + \left(\delta _{ij}n_{k}+\delta _{jk}n_{i}+\delta _{ik}n_{j}\right) \\ -4 \left(r,_{i}r,_{j}n_{k}+r,_{i}r,_{k}n_{j}+r,_{j}r,_{k}n_{i}\right) \end{array}\right] \label{eqn-46} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-46" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>4</mml:mn><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-47">
<label>(47)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-47.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-47"><![CDATA[$$\begin{equation} B_{ijk}^{0}=\displaystyle\frac{2\mu ^{2}}{r^{3}} \left[\begin{array}{l}\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n} \left(\delta _{jk}r,_{i}+\delta _{ik}r,_{j}-8r,_{i}r,_{j}r,_{k}\right)+2r,_{i}r,_{j}n_{k} \\ +r,_{i}r,_{k}n_{j}+r,_{j}r,_{k}n_{i}+2\varphi \delta _{ij} \left(n_{k}-2\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n}r,_{k}\right) \end{array}\right] \label{eqn-47} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-47" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-48">
<label>(48)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-48.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-48"><![CDATA[$$\begin{equation} D_{ijk}=\displaystyle\frac{2\mu ^{2}}{r} \left[\begin{array}{l}2\varphi n_{k} \left(\delta _{ij}-r,_{i}r,_{j}\right)+r,_{i}r,_{k}n_{j}+r,_{j}r,_{k}n_{i} \\ +\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n} \left(-6r,_{i}r,_{j}r,_{k}+2\delta _{ij}r,_{k}+\delta _{jk}r,_{i}+\delta _{ik}r,_{j}\right) \\ +2\varphi \delta _{ij} \left(\varphi n_{k}+\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n}r,_{k}\right) \end{array}\right] \label{eqn-48} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-48" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-49">
<label>(49)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-49.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-49"><![CDATA[$$\begin{equation} D_{ijk}^{0}=4\mu ^{2} \left[\varphi n_{k}r,_{i}r,_{j}+\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n}r,_{i}r,_{j}r,_{k}+\varphi \delta _{ij} \left(\varphi n_{k}+\displaystyle\frac{\partial r}{\partial n}r,_{k}\right)\right] \label{eqn-49}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-49" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x2202;</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>r</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>By recalling the expressions, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">Eqs. (11)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-30">(30)</xref>, these tensors can be calculated, and the boundary integral equation in terms of the internal stress <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-31">Eq. (31)</xref> is determined.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Numerical Implementation</title>
<sec id="s3_1">
<label>3.1</label>
<title>Temporal Discretization</title>
<p>The displacement is assumed to have the linear variation in time, whereas the traction is assumed to be constant. For the given time interval [<italic>t</italic><sub><italic>m</italic> &#x2212;1</sub>, <italic>t<sub>m</sub></italic>], the variables of the displacement and the traction can be written:</p>
<p><disp-formula id="eqn-50">
<label>(50)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-50.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-50"><![CDATA[$$\begin{equation} u_{k}^{ \left(m\right)} \left(Q,\tau \right)= \left[\psi _{1}^{m}u_{k}^{m-1}+\psi _{2}^{m}u_{k}^{m}\right]h_{m}\label{eqn-50} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-50" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-51">
<label>(51)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-51.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-51"><![CDATA[$$\begin{equation} p_{k}^{ \left(m\right)} \left(Q,\tau \right)=p_{k}^{m}h_{m}\label{eqn-51}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-51" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where the time interpolation functions are defined, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-52">
<label>(52)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-52.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-52"><![CDATA[$$\begin{equation} h_{m}=H \left(\tau -t_{m-1}\right)+H \left(\tau -t_{m}\right) \label{eqn-52} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-52" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-53">
<label>(53)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-53.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-53"><![CDATA[$$\begin{equation}  \left\{\begin{array}{l}\psi _{1}^{m}=\displaystyle\frac{t_{m}-\tau }{\Delta t} \\ \psi _{2}^{m}=\displaystyle\frac{\tau -t_{m-1}}{\Delta t}\end{array}\right. \label{eqn-53}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-53" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s3_2">
<label>3.2</label>
<title>Spatial Discretization</title>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> shows the boundary discretization and the distribution of boundary elements for twin-parallel tunnels in a semi-infinite domain, including infinite boundary elements. The finite boundaries, <inline-formula id="ieqn-23"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-23.png"/><tex-math id="tex-ieqn-23"><![CDATA[$\Gamma_{1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-24"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-24.png"/><tex-math id="tex-ieqn-24"><![CDATA[$\Gamma_{2}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>, are linear boundary elements. Quadratic boundary elements are adopted to describe infinite boundary elements in spatial discretization.</p>
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>Schematic diagram of boundary discretization</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-4.png"/>
</fig>
<p>From the expressions of fundamental solutions, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eqs. (7)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">(8)</xref>, it can be seen that <inline-formula id="ieqn-25"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-25.png"/><tex-math id="tex-ieqn-25"><![CDATA[$ u_{ik}^{*}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-26"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-26.png"/><tex-math id="tex-ieqn-26"><![CDATA[$ p_{ik}^{*}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> are the same orders as the functions of 1/<italic>r</italic> and 1/<italic>r</italic><sup>2</sup>, respectively. When <italic>r</italic> approaches <inline-formula id="ieqn-27"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-27.png"/><tex-math id="tex-ieqn-27"><![CDATA[$\infty$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>, meaning that the field point <italic>Q</italic> tends to the infinity, <inline-formula id="ieqn-28"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-28.png"/><tex-math id="tex-ieqn-28"><![CDATA[$ u_{ik}^{*}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-29"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-29.png"/><tex-math id="tex-ieqn-29"><![CDATA[$ p_{ik}^{*}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> are the infinite small functions with the same orders as the functions of 1/<italic>r</italic> and 1/<italic>r</italic><sup>2</sup>, which could be mathematically expressed, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-54">
<label>(54)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-54.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-54"><![CDATA[$$\begin{equation}
 \left\{\begin{array}{l}u_{ik}^{*}\propto O \left(\displaystyle\frac{1}{r}\right) \\ p_{ik}^{*}\propto O \left(\displaystyle\frac{1}{r^{2}}\right) \end{array}\right. \label{eqn-54}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-54" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>The displacement solution and traction solution can be obtained by the superpositions of displacement and traction fundamental solutions respectively, so decay rates of <inline-formula id="ieqn-30"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-30.png"/><tex-math id="tex-ieqn-30"><![CDATA[$ u_{k} \left(Q, \tau \right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-31"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-31.png"/><tex-math id="tex-ieqn-31"><![CDATA[$ p_{k} \left(Q, \tau \right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> also possess the same orders as the functions of 1/<italic>r</italic> and 1/<italic>r</italic><sup>2</sup>, respectively, when the field point <italic>Q</italic> tends to the infinity, as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-55">
<label>(55)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-55.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-55"><![CDATA[$$\begin{equation}
 \left\{\begin{array}{l}u_{k}\propto O \left(\displaystyle\frac{1}{r}\right) \\ p_{k}\propto O \left(\displaystyle\frac{1}{r^{2}}\right) \end{array}\right. \label{eqn-55}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-55" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x221D;</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>Therefore, besides the satisfaction of the convergence criterion, the interpolation mode of the infinite boundary element needs to reflect the above mentioned decaying characteristics at the infinity. The requirements about the shape functions of infinite boundary elements are</p>
<list list-type="roman-lower">
<list-item><p>Delta function property, <inline-formula id="ieqn-32"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-32.png"/><tex-math id="tex-ieqn-32"><![CDATA[$ N_{i} \left(x_{j}\right)=\delta_{ij}= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}1 & i=j \\ 0 & i\neq j \end{array}\right. $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" class="array"><mml:mtr><mml:mtd class="array" columnalign="left"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="1em" class="quad"/></mml:mtd><mml:mtd class="array" columnalign="left"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd class="array" columnalign="left"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em" class="quad"/></mml:mtd><mml:mtd class="array" columnalign="left"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p>Completeness, <inline-formula id="ieqn-33"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-33.png"/><tex-math id="tex-ieqn-33"><![CDATA[$ \sum N_{i}=1 $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> <mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></alternatives></inline-formula></p></list-item>
<list-item><p>When the field point <italic>Q</italic> is at the infinity, <inline-formula id="ieqn-34"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-34.png"/><tex-math id="tex-ieqn-34"><![CDATA[$ Q_{k} \left(x\right)\rightarrow \infty $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mi>&#x221E;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-35"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-35.png"/><tex-math id="tex-ieqn-35"><![CDATA[$ u_{k} \left(x\right)\rightarrow 0 $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-36"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-36.png"/><tex-math id="tex-ieqn-36"><![CDATA[$ p_{k} \left(x\right)\rightarrow 0 $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></alternatives></inline-formula></p></list-item>
</list>
<p>There are left and right forms for the infinite boundary elements, as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>. The shape functions of the displacement and traction for infinite boundary elements are respectively expressed in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-56">Eqs. (56)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-57">(57)</xref>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-56">
<label>(56)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-56.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-56"><![CDATA[$$\begin{equation}  \left\{\begin{array}{l}N_{1}^{u} \left(\xi \right)=-\frac{1}{2}\xi \left(1-\xi \right) \\ N_{2}^{u} \left(\xi \right)=1-\xi ^{2} \\ N_{3}^{u} \left(\xi \right)=\frac{1}{2}\xi \left(1+\xi \right) \end{array}\right. \label{eqn-56} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-56" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-57">
<label>(57)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-57.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-57"><![CDATA[$$\begin{equation} \left\{\begin{array}{l}N_{1}^{p} \left(\xi \right)=-\frac{1}{4}\xi \left(1-\xi \right)^{2} \\ N_{2}^{p} \left(\xi \right)= \left(1+\xi \right) \left(1-\xi \right)^{2} \\ N_{3}^{p} \left(\xi \right)=\frac{1}{4}\xi \left(1+\xi \right) \left(5-3\xi \right) \end{array}\right. \label{eqn-57}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-57" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label> 
<caption>
<title>Infinite boundary elements models (a) left (b) right  </title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-5.png"/>
</fig>
<p>It is obvious that the above shape functions possess delta function property and completeness. Moreover, when <inline-formula id="ieqn-37"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-37.png"/><tex-math id="tex-ieqn-37"><![CDATA[$\xi$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> approaches  &#x2212;1 in the left infinite boundary element, meaning that the field point <italic>Q</italic> tends to the infinity, the displacement solution and the traction solution have the following relations:</p>
<p><disp-formula id="eqn-58">
<label>(58)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-58.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-58"><![CDATA[$$\begin{equation}
 \left\{\begin{array}{l}u_{k} \left(x\right)=O \left(1+\xi \right)\rightarrow 0 \\  p_{k} \left(x\right)=O \left(\left(1+\xi \right)^{2}\right)\rightarrow 0 \end{array}\right. \label{eqn-58}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-58" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>O</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2192;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>For the right infinite boundary element, these relations are also applicable when <inline-formula id="ieqn-38"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-38.png"/><tex-math id="tex-ieqn-38"><![CDATA[$\xi$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> approaches 1. It has been proved that the above shape functions meet the above requirements for infinite boundary elements.</p>
<p>It is also noted that the stress on the ground surface is free, i.e., <inline-formula id="ieqn-39"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-39.png"/><tex-math id="tex-ieqn-39"><![CDATA[$ p_{k} \left(Q, \tau \right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> is null. One has,</p>
<p><disp-formula id="eqn-59">
<label>(59)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-59.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-59"><![CDATA[$$\begin{equation}
 \int_{{\Gamma _{L}}}\int_{0}^{t}u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)d\tau \mathrm{d}\Gamma =\int_{{\Gamma _{R}}}\int_{0}^{t}u_{ik}^{*} \left(P,\tau ;Q,t\right)p_{k} \left(Q,\tau \right)d\tau \mathrm{d}\Gamma =0 \label{eqn-59}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-59" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>d</mml:mi></mml:mstyle><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>The linear interpolation functions of the displacement and the traction in space can be expressed as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-60">
<label>(60)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-60.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-60"><![CDATA[$$\begin{equation}
 \left\{\begin{array}{l}N_{1} \left(\xi \right)=\displaystyle\frac{1}{2} \left(1-\xi \right) \\ N_{2} \left(\xi \right)=\displaystyle\frac{1}{2} \left(1+\xi \right) \end{array}\right. \label{eqn-60}
\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-60" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></disp-formula></p>
<p>Therefore, the variables of the displacement and the traction after discretization in both time and space can be rewritten as:</p>
<p><disp-formula id="eqn-61">
<label>(61)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-61.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-61"><![CDATA[$$\begin{equation} u_{k}^{ \left(m;e\right)} \left(Q,\tau \right)=\sum_{a=1}^{N_{q}} \left[\psi _{1}^{m} \left(\tau \right)u_{k}^{ \left(m+1;e,a\right)}+\psi _{2}^{m} \left(\tau \right)u_{k}^{ \left(m;e,a\right)}\right]N_{a} \left(\xi \right)h_{m} \left(\tau \right) \label{eqn-61} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-61" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-62">
<label>(62)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-62.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-62"><![CDATA[$$\begin{equation} p_{k}^{ \left(m;e\right)} \left(Q,\tau \right)=\sum_{a=1}^{N_{q}}p_{k}^{ \left(m;e,a\right)}N_{a} \left(\xi \right)h_{m} \left(\tau \right) \label{eqn-62}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-62" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where <italic>N<sub>q</sub></italic> represents the number of nodes in the boundary element.</p>
<p>So far, according to the decaying characteristics of fundamental solutions from the finite boundary to the infinity, the shape functions for infinite boundary elements are constructed to mathematically describe the relationships between the infinite boundary and the infinity for the field variables. Moreover, the shape functions satisfy the convergence criterion.</p>
</sec>
<sec id="s3_3">
<label>3.3</label>
<title>Discretization of Boundary Integral Equations</title>
<p>The numerical solutions to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eqs. (6)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-31">(31)</xref> are obtained after discretization both in space and time. The boundaries are discretized into <italic>N</italic> boundary elements, and the time interval of the analysis [0, <italic>t</italic>] is divided into <italic>M</italic> time intervals, each with the same length <inline-formula id="ieqn-40"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-40.png"/><tex-math id="tex-ieqn-40"><![CDATA[$\Delta t$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mi>&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>. The terms of the displacement and the traction in boundary integral equations are respectively expressed as follows:</p>
<p><disp-formula id="eqn-63">
<label>(63)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-63.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-63"><![CDATA[$$\begin{equation} \left\{\begin{array}{l}\int_{\Gamma }\int_{0}^{t}u_{ik}^{*}p_{k}d\tau d\Gamma =\sum_{m=1}^{M}\sum_{e=1}^{N}\sum_{a=1}^{N_{q}}g_{ik}^{ \left(m;e,a\right)}p_{k}^{ \left(m;e,a\right)} \\ \int_{\Gamma }\int_{0}^{t}p_{ik}^{*}u_{k}d\tau d\Gamma =\sum_{m=0}^{M}\sum_{e=1}^{N}\sum_{a=1}^{N_{q}}h_{ik}^{ \left(m;e,a\right)}u_{k}^{ \left(m;e,a\right)}\end{array}\right. \label{eqn-63} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-63" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-64">
<label>(64)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-64.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-64"><![CDATA[$$\begin{equation} \left\{\begin{array}{l}\int_{\Gamma }\int_{0}^{t}d_{ijk}^{*}p_{k}d\tau d\Gamma =\sum_{m=1}^{M}\sum_{e=1}^{N}\sum_{a=1}^{N_{q}}d_{ijk}^{ \left(m;e,a\right)}p_{k}^{ \left(m;e,a\right)} \\ \int_{\Gamma }\int_{0}^{t}s_{ijk}^{*}u_{k}d\tau d\Gamma =\sum_{m=0}^{M}\sum_{e=1}^{N}\sum_{a=1}^{N_{q}}s_{ijk}^{ \left(m;e,a\right)}u_{k}^{ \left(m;e,a\right)}\end{array}\right. \label{eqn-64}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-64" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x222B; </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-63">Eq. (63)</xref>, the coefficients <inline-formula id="ieqn-41"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-41.png"/><tex-math id="tex-ieqn-41"><![CDATA[$ g_{ik}^{ \left(m;e, a\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-42"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-42.png"/><tex-math id="tex-ieqn-42"><![CDATA[$ h_{ik}^{ \left(m;e, a\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> respectively describe the influences of the traction and displacement at node <italic>a</italic> of element <italic>e</italic> at instant <italic>m<inline-formula id="ieqn-43"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-43.png"/><tex-math id="tex-ieqn-43"><![CDATA[$\Delta$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>&#x0394;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>t</italic> on the displacement of the source point. In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-64">Eq. (64)</xref>, the coefficients <inline-formula id="ieqn-44"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-44.png"/><tex-math id="tex-ieqn-44"><![CDATA[$ d_{ijk}^{ \left(m;e, a\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-45"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-45.png"/><tex-math id="tex-ieqn-45"><![CDATA[$ s_{ijk}^{ \left(m;e, a\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> describe the influences of the traction and displacement at node <italic>a</italic> of element <italic>e</italic> at instant <italic>m<inline-formula id="ieqn-46"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-46.png"/><tex-math id="tex-ieqn-46"><![CDATA[$\Delta$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mi>&#x0394;</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>t</italic> on the stress of the source point.</p>
<p>The values of influencing coefficients are calculated by using the effective method in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>], where the analytical treatments of the singular integral terms were presented, and to which the interested readers could refer for details.</p>
</sec>
<sec id="s3_4">
<label>3.4</label>
<title>Matrix form of Boundary Integral Equations</title>
<p>The influencing coefficients at node <italic>a</italic> of element <italic>e</italic> at instant <inline-formula id="ieqn-47"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-47.png"/><tex-math id="tex-ieqn-47"><![CDATA[$m\;\Delta\;t$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mspace width="2.77695pt" class="tmspace"/><mml:mi>&#x0394;</mml:mi><mml:mspace width="2.77695pt" class="tmspace"/><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> are assembled based on one-to-one correspondence in time and space. After that, boundary integral equations are expressed in matrix forms, and the programs of the TD-BEM formulation could be coded.</p>
<p>The influencing coefficients of the displacement at node <italic>a</italic> of element <italic>e</italic> at instant <inline-formula id="ieqn-48"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-48.png"/><tex-math id="tex-ieqn-48"><![CDATA[$m \Delta\;t$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>&#x0394;</mml:mi><mml:mspace width="2.77695pt" class="tmspace"/><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> are obtained by adding the influencing coefficients caused by the (<italic>m</italic> + 1)th time step and those caused by the <italic>m</italic>th time step, as shown in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-65">Eqs. (65)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-66">(66)</xref></p>
<p><disp-formula id="eqn-65">
<label>(65)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-65.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-65"><![CDATA[$$\begin{equation} h_{ik}^{ \left(m;e,a\right)}= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}h_{ik}^{ \left(m+1,1;e,a\right)}+h_{ik}^{ \left(m,2;e,a\right)}& m=1,2,3,\ldots,M-1 \\ h_{ik}^{ \left(m,2;e,a\right)}& m=M \end{array}\right. \label{eqn-65} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-65" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-66">
<label>(66)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-66.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-66"><![CDATA[$$\begin{equation} s_{ijk}^{ \left(m;e,a\right)}= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}s_{ijk}^{ \left(m+1,1;e,a\right)}+s_{ijk}^{ \left(m,2;e,a\right)}& m=1,2,3,\ldots,M-1 \\ s_{ijk}^{ \left(m,2;e,a\right)}& m=M \end{array}\right. \label{eqn-66}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-66" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where the superscripts <italic>1</italic> and <italic>2</italic> respectively refer to the forward temporal node in the (<italic>m</italic> + 1)th time step and the backward temporal node in the (<italic>m</italic>)th time step.</p>
<p>To further simplify, the influencing coefficients of linear spatial elements are also assembled. The influencing coefficients of element <italic>e</italic> are obtained by adding the influencing coefficients at the first node of element <italic>e</italic> and those at the second node of element (<italic>e</italic> &#x2212;1). The specific assemblage equations are expressed as follows:</p>
<p><disp-formula id="eqn-67">
<label>(67)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-67.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-67"><![CDATA[$$\begin{equation} g_{ik}^{ \left(m;e\right)}= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}g_{ik}^{ \left(m;N_{e1},2\right)}+g_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& e=1 \\ g_{ik}^{ \left(m;N_{\mathrm{e}2},2\right)}+g_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e1}+1 \\ g_{ik}^{ \left(m;L,2\right)}& e=N_{e2}+1 \\  g_{ik}^{ \left(m;L,3\right)}+g_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e2}+2 \\ g_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}+g_{ik}^{ \left(m;R,1\right)}& e=N_{e3}-1 \\  g_{ik}^{ \left(m;R,2\right)}& e=N_{e3} \\  g_{ik}^{ \left(m;e-1,2\right)}+g_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& \text{other cases}\end{array}\right. \label{eqn-67} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-67" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mstyle><mml:mtext>other&#x00A0;cases</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-68">
<label>(68)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-68.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-68"><![CDATA[$$\begin{equation} h_{ik}^{ \left(m;e\right)}= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}h_{ik}^{ \left(m;N_{e1},2\right)}+h_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& e=1 \\ h_{ik}^{ \left(m;N_{\mathrm{e}2},2\right)}+h_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e1}+1 \\ h_{ik}^{ \left(m;L,2\right)}& e=N_{e2}+1 \\  h_{ik}^{ \left(m;L,3\right)}+h_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e2}+2 \\ h_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}+h_{ik}^{ \left(m;R,1\right)}& e=N_{e3}-1 \\ h_{ik}^{ \left(m;R,2\right)}& e=N_{e3} \\ h_{ik}^{ \left(m;e-1,2\right)}+h_{ik}^{ \left(m;e,1\right)}& \text{other cases}\end{array}\right. \label{eqn-68} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-68" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mstyle><mml:mtext>other&#x00A0;cases</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<disp-formula id="eqn-69">
<label>(69)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-69.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-69"><![CDATA[$$\begin{equation} d_{ijk}^{ \left(m;e\right)}= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}d_{ijk}^{ \left(m;N_{e1},2\right)}+d_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& e=1 \\ d_{ijk}^{ \left(m;N_{\mathrm{e}2},2\right)}+d_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e1}+1 \\ d_{ijk}^{ \left(m;L,2\right)}& e=N_{e2}+1 \\ d_{ijk}^{ \left(m;L,3\right)}+d_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e2}+2 \\ d_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}+d_{ijk}^{ \left(m;R,1\right)}& e=N_{e3}-1 \\ d_{ijk}^{ \left(m;R,2\right)}& e=N_{e3} \\ d_{ijk}^{ \left(m;e-1,2\right)}+d_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& \text{other cases}\end{array}\right. \label{eqn-69} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-69" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mstyle><mml:mtext>other&#x00A0;cases</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-70">
<label>(70)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-70.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-70"><![CDATA[$$\begin{equation} s_{ijk}^{ \left(m;e\right)}= \left\{\begin{array}{l@{\quad}l}s_{ijk}^{ \left(m;N_{e1},2\right)}+s_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& e=1 \\ s_{ijk}^{ \left(m;N_{\mathrm{e}2},2\right)}+s_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e1}+1 \\ s_{ijk}^{ \left(m;L,2\right)}& e=N_{e2}+1 \\ s_{ijk}^{ \left(m;L,3\right)}+s_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& e=N_{e2}+2 \\ s_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}+s_{ijk}^{ \left(m;R,1\right)}& e=N_{e3}-1 \\ s_{ijk}^{ \left(m;R,2\right)}& e=N_{e3} \\ s_{ijk}^{ \left(m;e-1,2\right)}+s_{ijk}^{ \left(m;e,1\right)}& \text{other cases}\end{array}\right. \label{eqn-70}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-70" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false"><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>e</mml:mi></mml:mstyle><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="1em"/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mstyle><mml:mtext>other&#x00A0;cases</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr> </mml:mtable></mml:mrow><mml:mo></mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula>
<p>where <italic>N<sub>ei</sub></italic> (<italic>i</italic> = 1, 2, 3) represents the total number of elements for the corresponding boundaries <inline-formula id="ieqn-49"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-49.png"/><tex-math id="tex-ieqn-49"><![CDATA[$\Gamma_{1}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-50"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-50.png"/><tex-math id="tex-ieqn-50"><![CDATA[$\Gamma_{2}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-51"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-51.png"/><tex-math id="tex-ieqn-51"><![CDATA[$\Gamma_{3}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>&#x0393;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>When the source point <italic>P</italic> traverses all boundary nodes, the matrix forms of boundary integral equations after the assemblage can be expressed as follows:</p>
<p><disp-formula id="eqn-71">
<label>(71)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-71.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-71"><![CDATA[$$\begin{equation} {C}{u}^{{M}}+{H}^{{MM}}{u}^{{M}}={G}^{{MM}}{p}^{{M}}+{a}^{{M}}\label{eqn-71} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-71" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-72">
<label>(72)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-72.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-72"><![CDATA[$$\begin{equation} {\sigma }^{{M}}+{S}^{{MM}}{u}^{{M}}={D}^{{MM}}{p}^{{M}}+{b}^{{M }}\label{eqn-72}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-72" display="block"><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-73">
<label>(73)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-73.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-73"><![CDATA[$$\begin{equation} {\boldsymbol{a}}^{\boldsymbol{M}}=\sum_{m=0}^{M-1} \left(-\boldsymbol{H}^{\boldsymbol{Mm}}{\boldsymbol{u}}^{{\boldsymbol{m}}}+\boldsymbol{G}^{\boldsymbol{Mm}}{\boldsymbol{p}}^{{\boldsymbol{m}}}\right) \label{eqn-73} \end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-73" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-74">
<label>(74)</label>
<alternatives>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="eqn-74.png"/>
<tex-math id="tex-eqn-74"><![CDATA[$$\begin{equation} {\boldsymbol{b}}^{\boldsymbol{M}}=\sum_{m=0}^{M-1} \left(-\boldsymbol{S}^{\boldsymbol{Mm}}{\boldsymbol{u}}^{{\boldsymbol{m}}}+\boldsymbol{D}^{\boldsymbol{Mm}}{\boldsymbol{p}}^{{\boldsymbol{m}}}\right) \label{eqn-74}\end{equation}$$]]></tex-math>
<mml:math id="mml-eqn-74" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mrow><mml:mo>&#x2211;</mml:mo> </mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo lspace='0pt' rspace='0pt'>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow></mml:mrow></mml:math>
</alternatives></disp-formula></p>
<p>In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-71">Eq. (71)</xref>, <inline-formula id="ieqn-52"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-52.png"/><tex-math id="tex-ieqn-52"><![CDATA[$ {\boldsymbol{u}}^{\boldsymbol{M}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-53"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-53.png"/><tex-math id="tex-ieqn-53"><![CDATA[$ {\boldsymbol{p}}^{\boldsymbol{M}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></alternatives></inline-formula> denote the displacement and traction vectors at instant <inline-formula id="ieqn-54"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-54.png"/><tex-math id="tex-ieqn-54"><![CDATA[$M\Delta t$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> respectively, and matrix <inline-formula id="ieqn-55"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-55.png"/><tex-math id="tex-ieqn-55"><![CDATA[$\boldsymbol{C}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mi>C</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> is constituted by the <inline-formula id="ieqn-56"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-56.png"/><tex-math id="tex-ieqn-56"><![CDATA[$ c_{ik} \left(P\right) $]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></alternatives></inline-formula> coefficient. <inline-formula id="ieqn-57"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-57.png"/><tex-math id="tex-ieqn-57"><![CDATA[$\boldsymbol{H}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mi>H</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-58"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-58.png"/><tex-math id="tex-ieqn-58"><![CDATA[$\boldsymbol{G}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mi>G</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> are boundary influence matrices corresponding to the coefficients <inline-formula id="ieqn-59"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-59.png"/><tex-math id="tex-ieqn-59"><![CDATA[$ h_{ik}^{ \left(m;e\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-60"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-60.png"/><tex-math id="tex-ieqn-60"><![CDATA[$ g_{ik}^{ \left(m;e\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> respectively. In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-72">Eq. (72)</xref>, <inline-formula id="ieqn-61"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-61.png"/><tex-math id="tex-ieqn-61"><![CDATA[$ \boldsymbol{\sigma }^{\boldsymbol{M}}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></alternatives></inline-formula> is the vector representing the stress components at instant <inline-formula id="ieqn-62"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-62.png"/><tex-math id="tex-ieqn-62"><![CDATA[$M\Delta t$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>, and matrices <inline-formula id="ieqn-63"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-63.png"/><tex-math id="tex-ieqn-63"><![CDATA[$\boldsymbol{S}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mi>S</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-64"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-64.png"/><tex-math id="tex-ieqn-64"><![CDATA[$\boldsymbol{D}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula> are correspondingly constructed by coefficients <inline-formula id="ieqn-65"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-65.png"/><tex-math id="tex-ieqn-65"><![CDATA[$ s_{ijk}^{ \left(m;e\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-66"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-66.png"/><tex-math id="tex-ieqn-66"><![CDATA[$ d_{ijk}^{ \left(m;e\right)}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></alternatives></inline-formula> respectively.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Numerical Verification and Discussion</title>
<p>This section is to verify the applicability and the accuracy of the presented TD-BEM formulation for twin-parallel tunnels in an elastic semi-infinite medium, where the infinite boundary elements are incorporated and the time domain fundamental solutions are adopted.</p>
<p>For the purpose of verifying the algorithm, the example with analytical solutions should be the best, because of the uniqueness and the objectivity of the analytical solution. Unfortunately or fortunately, although the analytical solution to the response of the twin-parallel tunnels under dynamic load in an elastic semi-infinite medium is not available, the analytical solution to the response of the single tunnel under dynamic load in an elastic infinite medium is available. Therefore, the numerical example for twin-parallel tunnels is deliberately designed to utilize the analytical solution to the response of the single tunnel under dynamic load in an elastic infinite medium to verify the presented TD-BEM formulation for twin-parallel tunnels under dynamic load in an elastic semi-infinite medium. As shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6a</xref>, two parallel circular subway tunnels (<italic>r</italic><sub>0</sub> = 3 m) are deliberately assumed to be buried in enough deep depth (<italic>h</italic> = 30 m) beneath the ground surface and are spaced at enough faraway distance (<italic>d</italic> = 120 m). Monitoring point A is positioned at a nearer distance (6 m) to the center of the left circular tunnel than to the right. The twin-parallel tunnels are assumed to be subjected to the same Heaviside uniform loads <italic>p</italic> = 200 MPa, shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6b</xref>, suddenly at the same time. The mechanical parameters of the surrounding soil are: the elastic modulus <inline-formula id="ieqn-67"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-67.png"/><tex-math id="tex-ieqn-67"><![CDATA[$E = 8\times10^{9}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></alternatives></inline-formula> Pa, Poisson ratio <inline-formula id="ieqn-68"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-68.png"/><tex-math id="tex-ieqn-68"><![CDATA[$\nu = 0.25$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn></mml:math></alternatives></inline-formula> and the density <inline-formula id="ieqn-69"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-69.png"/><tex-math id="tex-ieqn-69"><![CDATA[$\rho = 2350$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mi>&#x03C1;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2350</mml:mn></mml:math></alternatives></inline-formula> kg/m<sup>3</sup>.</p>
<fig id="fig-6">
<label>Figure 6</label>
<caption>
<title>Sketch of the example (a) geometry of tunnels and distribution of loads and (b) load definition</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-6.png"/>
</fig>
<p>In this scenario, theoretically, the response of monitoring point A could be classified into the early phase and the late phase. In the early phase, the wave initiated from the left tunnel has arrived at and passed by point A, while the reflected wave from the ground, due to the wave from the left tunnel, has not yet arrived, let alone the more faraway wave from the right tunnel. In the late phase, the wave at monitoring point A is subsequently disturbed by the reflected wave from the ground and by the propagating wave from the right tunnel. Therefore, the response of monitoring point A for the problem of twin-parallel tunnels in half-plane in the early phase should be the same as the response of the problem of a single circular tunnel in an infinite medium. According to the analytical wave velocity (<inline-formula id="ieqn-70"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-70.png"/><tex-math id="tex-ieqn-70"><![CDATA[$\mathrm{v}= 2021$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mstyle mathvariant="normal"><mml:mi>v</mml:mi></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2021</mml:mn></mml:math></alternatives></inline-formula> m/s) in the surrounding ideal elastic soil, the early phase is from 0.000 s to 0.029 s, and the late phase is from the instant of the occurrence of the disturbance of the reflected wave from the ground at the instant of 0.029 s to the instant of the analysis, during which the additional disturbance of the wave from the right tunnel joins at the instant of 0.055 s. Therefore, the response of monitoring point A in the early phase for the problem of twin-parallel circular tunnels in the semi-infinite medium from the presented TD-BEM could be compared with the analytical response from the method of characteristics for the problem of the single circular cavity under dynamic load in an infinite medium given by Chou et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-45">45</xref>] to verify the presented TD-BEM formulation. It is noted that the analytical solution of the single circular cavity in an infinite medium in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-45">45</xref>] has been used to verify the TD-BEM formulation in several references [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>], to which the interested readers could refer for more information and mutual comparison.</p>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-7">Figs. 7a</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-7">7c</xref> show the comparison between the calculated results from the presented TD-BEM for the problem of twin-parallel circular tunnels in an elastic semi-infinite medium and from the method of characteristics for the problem of single circular cavity in an infinite medium in terms of radial stress (<inline-formula id="ieqn-73"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-73.png"/><tex-math id="tex-ieqn-73"><![CDATA[$\sigma_{r}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>), circumferential stress (<inline-formula id="ieqn-74"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-74.png"/><tex-math id="tex-ieqn-74"><![CDATA[$\sigma_{t}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>) and velocity (<italic>v<sub>r</sub></italic>) respectively at monitoring point A.</p>
<fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>Comparison between results at point A (2<italic>r<sub>o</sub></italic>, 0). (a) Radial stress <inline-formula id="ieqn-71"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-71.png"/><tex-math id="tex-ieqn-71"><![CDATA[$\sigma_{r}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>. (b) Circumferential stress <inline-formula id="ieqn-72"><alternatives><inline-graphic xlink:href="ieqn-72.png"/><tex-math id="tex-ieqn-72"><![CDATA[$\sigma_{t}$]]></tex-math><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></alternatives></inline-formula>. (c) Velocity <italic>v<sub>r</sub></italic></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="fig-7.png"/>
</fig>
<p>From <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Figs. 7a</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-7">7c</xref>, it can be seen that, in the early phase (0.000&#x2013;0.029 s), good agreement between calculated results from the presented TD-BEM and those from the method of characteristics is obtained. This observation quantitively invalidates the applicability and accuracy for the presented TD-BEM formulation for twin-parallel circular tunnels in an elastic semi-infinite medium in the early phase. It can also be seen from the figures that, in the late phase (0.029&#x2013;0.14 s), the calculated results from the presented TD-BEM fluctuate around the analytical results from the method of the characteristics, with dramatic differences in general in the whole late phase and with sudden changes at the occurrence of the disturbance of the reflected wave from the ground surface and at the occurrence of the additional disturbance of the wave from the right tunnel, indicating the effects of the reflected wave and the interaction of the waves. Meanwhile, good agreement between the calculated instants of the occurrences of the disturbances from the presented TD-BEM and the corresponding analytical instants are obtained. These two observations qualitatively invalidate the applicability and accuracy for the presented TD-BEM formulation for twin-parallel circular tunnels in an elastic semi-infinite medium in the late phase.</p>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Conclusions</title>
<p>This study is concerned with developing TD-BEM formulation for dynamic analysis for twin-parallel circular tunnels in a semi-infinite medium, with the following conclusions:
<list list-type="bullet">
<list-item><p>Time domain fundamental solutions are adopted in the boundary integral equations in TD-BEM formulation for twin-parallel tunnels under dynamic loads in an elastic semi-infinite medium. The time domain fundamental solutions make it possible to directly and effectively obtain the time history of the response in the presented TD-BEM formulation.</p></list-item>
<list-item><p>In the process of the numerical implementation, infinite boundary elements are incorporated in TD-BEM formulation to satisfy the stress free conditions on the ground surface, moreover, to reduce the discretization of the boundary of the ground surface.</p></list-item>
<list-item><p>The applicability and the accuracy of the TD-BEM formulation are verified by comparing the calculated results from the presented TD-BEM with those from the method of characteristics in the deliberately designed example.</p></list-item>
<list-item><p>The presented TD-BEM formulation could be a step forward in the ideal FEM-BEM coupled model for twin-parallel tunnels under dynamic loads in an elastic semi-infinite medium and could be applicable for blasting projects with twin-parallel blasting holes.</p></list-item>
</list></p>
</sec>
</body>
<back>
<fn-group><fn fn-type="other"><p><bold>Funding Statement:</bold> The authors would like to acknowledge the financial support from the research Grants, Nos. 2019YFC1511105 and 2019YFC1511104 by National Key R&#x0026;D Program of China, No. 51778193 provided by National Natural Science Foundation of China, and No. QN2020135 provided by Hebei Education Department.</p></fn>
<fn fn-type="conflict"><p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p></fn></fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>1.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhu</surname>, <given-names>Z. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>L. D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Costa</surname>, <given-names>P. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bai</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yu</surname>, <given-names>Z. W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>An efficient approach for prediction of subway train-induced ground vibrations considering random track unevenness</article-title>. <source>Journal of Sound and Vibration</source><italic>,</italic> <volume>455</volume><italic>,</italic> <fpage>359</fpage>&#x2013;<lpage>379</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jsv.2019.05.031</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>2.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ma</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liu</surname>, <given-names>W. N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Qian</surname>, <given-names>C. Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Deng</surname>, <given-names>G. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>Y. D.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Study of the train-induced vibration impact on a historic bell tower above two spatially overlapping metro lines</article-title>. <source>Soil Dynamics and Earthquake Engineering</source><italic>,</italic> <volume>81</volume><italic>,</italic> <fpage>58</fpage>&#x2013;<lpage>74</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.soildyn.2015.11.007</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>3.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Romero</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Galvin</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Antonio</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dominguez</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tadeu</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Modelling of acoustic and elastic wave propagation from underground structures using a 2.5D BEM-FEM approach</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>76</volume><italic>,</italic> <fpage>26</fpage>&#x2013;<lpage>39</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2016.12.008</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>4.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Celebi</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Three-dimensional modelling of train-track and sub-soil analysis for surface vibrations due to moving loads</article-title>. <source>Applied Mathematics and Computation</source><italic>,</italic> <volume>179</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>209</fpage>&#x2013;<lpage>230</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.amc.2005.11.095</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>5.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Degrande</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Clouteau</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Othman</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Arnst</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chebli</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>A numerical model for ground-borne vibrations from underground railway traffic based on a periodic finite element-boundary element formulation</article-title>. <source>Journal of Sound and Vibration</source><italic>,</italic> <volume>293</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>645</fpage>&#x2013;<lpage>666</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jsv.2005.12.023</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>6.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dominguez</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>1993</year>). <source>Boundary elements in dynamics</source>. <publisher-loc>Southampton</publisher-loc>: <publisher-name>Computational Mechanics Publications</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>7.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kadalbajoo</surname>, <given-names>M. K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Arumugam</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name></person-group> (<year>1995</year>). <article-title>Boundary element method for elliptic differential equations with a small parameter</article-title>. <source>Applied Mathematics and Computation</source><italic>,</italic> <volume>71</volume><italic>(</italic><issue>2</issue><italic>),</italic> <fpage>151</fpage>&#x2013;<lpage>163</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0096-3003(94)00151-S</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>8.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>J. T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hong</surname>, <given-names>H. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>Review of dual boundary element methods with emphasis on hypersingular integrals and divergent series</article-title>. <source>Applied Mechanics Reviews</source><italic>,</italic> <volume>52</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>17</fpage>&#x2013;<lpage>33</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.3098922</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>9.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dehghan</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hosseinzadeh</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Development of circular arc boundary elements method</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>35</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>543</fpage>&#x2013;<lpage>549</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2010.08.014</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>10.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Manolis</surname>, <given-names>G. D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Beskos</surname>, <given-names>D. E.</given-names></string-name></person-group> (<year>1988</year>). <source>Boundary element methods in elastodynamics</source><italic>,</italic> <publisher-loc>London</publisher-loc>: <publisher-name>Unwin Hyman</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>11.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Brebbia</surname>, <given-names>C. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Telles</surname>, <given-names>J. C. F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wrobel</surname>, <given-names>L. C.</given-names></string-name></person-group> (<year>1984</year>). <source>Boundary element techniques-theory and applications in engineering</source><italic>,</italic> <publisher-loc>Berlin</publisher-loc>: <publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>12.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Carrer</surname>, <given-names>J. A. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Correa</surname>, <given-names>R. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mansur</surname>, <given-names>W. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Scuciato</surname>, <given-names>R. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Dynamic analysis of continuous beams by the boundary element method</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>104</volume><italic>,</italic> <fpage>80</fpage>&#x2013;<lpage>93</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2019.03.015</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>13.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Davi</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Milazzo</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>An alternative BEM for fracture mechanics</article-title>. <source>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</source><italic>,</italic> <volume>2</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>177</fpage>&#x2013;<lpage>182</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>14.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Aliabadi</surname>, <given-names>M. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2002</year>). <source>The boundary element method, applications in solids and structures</source><italic>,</italic> <publisher-loc>New York</publisher-loc>: <publisher-name>Wiley</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>15.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Yao</surname>, <given-names>Z. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>A new time domain boundary integral equation and efficient time domain boundary element scheme of elastodynamics</article-title>. <source>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</source><italic>,</italic> <volume>50</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>21</fpage>&#x2013;<lpage>45</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>16.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Perez-Gavilan</surname>, <given-names>J. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Aliabadi</surname>, <given-names>M. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2000</year>). <article-title>A Galerkin boundary element formulation with dual reciprocity for elastodynamics</article-title>. <source>International Journal for Numerical Methods in Engineering</source><italic>,</italic> <volume>48</volume><italic>,</italic> <fpage>1331</fpage>&#x2013;<lpage>1344</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>17.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Perez-Gavilan</surname>, <given-names>J. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Aliabadi</surname>, <given-names>M. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2001</year>). <article-title>A symmetric Galerkin boundary element formulation for dynamic frequency viscoelastic problems</article-title>. <source>Computers and Structures</source><italic>,</italic> <volume>79</volume><italic>(</italic><issue>29&#x2013;30</issue><italic>),</italic> <fpage>2621</fpage>&#x2013;<lpage>2633</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0045-7949(01)00090-6</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>18.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>H. T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Yao</surname>, <given-names>Z. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>ACA-accelerated time domain BEM for dynamic analysis of HTR-PM nuclear island foundation</article-title>. <source>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</source><italic>,</italic> <volume>194</volume><italic>(</italic><issue>6</issue><italic>),</italic> <fpage>507</fpage>&#x2013;<lpage>527</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>19.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Israil</surname>, <given-names>A. S. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Banerjee</surname>, <given-names>P. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>1990</year>). <article-title>Two-dimensional transient wave-propagation problems by time-domain BEM</article-title>. <source>International Journal of Solids and Structures</source><italic>,</italic> <volume>26</volume><italic>(</italic><issue>8</issue><italic>),</italic> <fpage>851</fpage>&#x2013;<lpage>864</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0020-7683(90)90073-5</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>20.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Soares</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mansur</surname>, <given-names>W. J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2007</year>). <article-title>An efficient stabilized boundary element formulation for 2D time-domain acoustics and elastodynamics</article-title>. <source>Computational Mechanics</source><italic>,</italic> <volume>40</volume><italic>(</italic><issue>2</issue><italic>),</italic> <fpage>355</fpage>&#x2013;<lpage>365</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00466-006-0104-3</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>21.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mansur</surname>, <given-names>W. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Brebbia</surname>, <given-names>C. A.</given-names></string-name></person-group> (<year>1982</year>). <article-title>Formulation of the boundary element method for transient problems governed by the scalar wave equation</article-title>. <source>Applied Mathematical Modelling</source><italic>,</italic> <volume>6</volume><italic>(</italic><issue>4</issue><italic>),</italic> <fpage>307</fpage>&#x2013;<lpage>311</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0307-904X(82)80039-5</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>22.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mansur</surname>, <given-names>W. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Brebbia</surname>, <given-names>C. A.</given-names></string-name></person-group> (<year>1982</year>). <article-title>Numerical implementation of the boundary element method for two-dimensional transient scalar wave propagation problems</article-title>. <source>Applied Mathematical Modelling</source><italic>,</italic> <volume>6</volume><italic>(</italic><issue>4</issue><italic>),</italic> <fpage>299</fpage>&#x2013;<lpage>306</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0307-904X(82)80038-3</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>23.</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Mansur</surname>, <given-names>W. J.</given-names></string-name></person-group> (<year>1983</year>). <source>A time-stepping technique to solve wave propagation problems using the boundary element method (Ph.D. Thesis)</source>. <publisher-name>University of Southampton</publisher-name>, <publisher-loc>England</publisher-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>24.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Carrer</surname>, <given-names>J. A. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mansur</surname>, <given-names>W. J.</given-names></string-name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>Stress and velocity in 2D transient elastodynamic analysis by the boundary element method</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>23</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>233</fpage>&#x2013;<lpage>245</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0955-7997(98)00080-0</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>25.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Carrer</surname>, <given-names>J. A. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pereira</surname>, <given-names>W. L. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mansur</surname>, <given-names>W. J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Two-dimensional elastodynamics by the time-domain boundary element method: Lagrange interpolation strategy in time integration</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>36</volume><italic>(</italic><issue>7</issue><italic>),</italic> <fpage>1164</fpage>&#x2013;<lpage>1172</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2012.01.004</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>26.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>C. H.</given-names></string-name></person-group> (<year>2002</year>). <article-title>A 2D hypersingular time-domain BEM for transient elastodynamic crack analysis</article-title>. <source>Wave Motion</source><italic>,</italic> <volume>35</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>17</fpage>&#x2013;<lpage>40</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0165-2125(01)00081-6</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>27.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>C. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ren</surname>, <given-names>Y. T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pekau</surname>, <given-names>O. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jin</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2004</year>). <article-title>Time-domain boundary element method for underground structures in orthotropic media</article-title>. <source>Journal of Engineering Mechanics</source><italic>,</italic> <volume>130</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>105</fpage>&#x2013;<lpage>116</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>28.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Alielahi</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kamalian</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Marnani</surname>, <given-names>J. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jafari</surname>, <given-names>M.k</given-names></string-name>, <string-name><surname>Panji</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Applying a time-domain boundary element method for study of seismic ground response in the vicinity of embedded circular cavity</article-title>. <source>International Journal of Civil Engineering</source><italic>,</italic> <volume>11</volume><italic>(</italic><issue>1B</issue><italic>),</italic> <fpage>45</fpage>&#x2013;<lpage>54</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>29.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Lei</surname>, <given-names>W. D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Li</surname>, <given-names>H. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Qin</surname>, <given-names>X. F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chen</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ji</surname>, <given-names>D. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>Dynamics-based analytical solutions to singular integrals for elastodynamics by time domain boundary element method</article-title>. <source>Applied Mathematical Modelling</source><italic>,</italic> <volume>56</volume><italic>,</italic> <fpage>612</fpage>&#x2013;<lpage>625</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apm.2017.12.019</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>30.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dominguez</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Gallego</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name></person-group> (<year>1991</year>). <article-title>The time domain boundary element method for elastodynamic problems</article-title>. <source>Mathematical and Computer Modelling</source><italic>,</italic> <volume>15</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>119</fpage>&#x2013;<lpage>129</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0895-7177(91)90058-F</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>31.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Schanz</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Antes</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name></person-group> (<year>1997</year>). <article-title>Application of &#x2018;operational quadrature methods&#x2019; in time domain boundary element methods</article-title>. <source>Meccanica</source><italic>,</italic> <volume>32</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>179</fpage>&#x2013;<lpage>186</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1023/A:1004258205435</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>32.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Gaul</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Schanz</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>1999</year>). <article-title>A comparative study of three boundary element approaches to calculate the transient response of viscoelastic solids with unbounded domains</article-title>. <source>Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering</source><italic>,</italic> <volume>179</volume><italic>(</italic><issue>1&#x2013;2</issue><italic>),</italic> <fpage>111</fpage>&#x2013;<lpage>123</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0045-7825(99)00032-8</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>33.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Panagiotopoulos</surname>, <given-names>C. G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Manolis</surname>, <given-names>G. D.</given-names></string-name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Three-dimensional BEM for transient elastodynamic based on the velocity reciprocal theorem</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>35</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>507</fpage>&#x2013;<lpage>516</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2010.09.002</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-34"><label>34.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dominguez</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Meise</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name></person-group> (<year>1991</year>). <article-title>On the use of the BEM for wave propagation in infinite domains</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>8</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>132</fpage>&#x2013;<lpage>138</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0955-7997(91)90022-L</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-35"><label>35.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Alielahi</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Adampira</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Effect of twin-parallel tunnels on seismic ground response due to vertically in-plane waves</article-title>. <source>International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences</source><italic>,</italic> <volume>85</volume><italic>,</italic> <fpage>67</fpage>&#x2013;<lpage>83</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijrmms.2016.03.010</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-36"><label>36.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Panji</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kamalian</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Marnani</surname>, <given-names>J. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jafari</surname>, <given-names>M. K.</given-names></string-name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Transient analysis of wave propagation problems by half-plane BEM</article-title>. <source>Geophysical Journal International</source><italic>,</italic> <volume>194</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>1849</fpage>&#x2013;<lpage>1865</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1093/gji/ggt200</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-37"><label>37.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Telles</surname>, <given-names>J. C. F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Brebbia</surname>, <given-names>C. A.</given-names></string-name></person-group> (<year>1981</year>). <article-title>Boundary element solution for half-plane problems</article-title>. <source>International Journal of Solids and Structures</source><italic>,</italic> <volume>17</volume><italic>(</italic><issue>12</issue><italic>),</italic> <fpage>1149</fpage>&#x2013;<lpage>1158</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0020-7683(81)90094-9</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-38"><label>38.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Abdel-Fattah</surname>, <given-names>T. T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hodhod</surname>, <given-names>H. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Akl</surname>, <given-names>A. Y.</given-names></string-name></person-group> (<year>2000</year>). <article-title>A novel formulation of infinite elements for static analysis</article-title>. <source>Computers &#x0026; Structures</source><italic>,</italic> <volume>77</volume><italic>(</italic><issue>4</issue><italic>),</italic> <fpage>371</fpage>&#x2013;<lpage>379</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0045-7949(00)00029-8</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-39"><label>39.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Salvadori</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Infinite boundary elements in 2D elasticity</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>32</volume><italic>(</italic><issue>2</issue><italic>),</italic> <fpage>122</fpage>&#x2013;<lpage>138</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.enganabound.2007.06.007</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-40"><label>40.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Waston</surname>, <given-names>J. O.</given-names></string-name></person-group> (<year>1979</year>). <chapter-title>Advanced implementation of the boundary element method for two- and three-dimensional elastostatics</chapter-title>. In: <string-name><surname>Banerjee</surname>, <given-names>P. K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Butterfield</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name> (Eds.). <source>Developments in boundary element methods-I</source>, pp. <fpage>31</fpage>&#x2013;<lpage>63</lpage>, <publisher-loc>London</publisher-loc>: <publisher-name>Elsevier Applied Science Publishers</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-41"><label>41.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Zhang</surname>, <given-names>C. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Song</surname>, <given-names>C. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wang</surname>, <given-names>G. L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Jin</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name></person-group> (<year>1989</year>). <article-title>3-D infinite boundary elements and simulation of monolithic dam foundations</article-title>. <source>Commutations in Applied Numerical Methods</source><italic>,</italic> <volume>5</volume><italic>(</italic><issue>6</issue><italic>),</italic> <fpage>389</fpage>&#x2013;<lpage>400</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/cnm.1630050605</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-42"><label>42.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Davies</surname>, <given-names>T. G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bu</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>1996</year>). <article-title>Infinite boundary elements for the analysis of half-space problems</article-title>. <source>Computers and Geotechnics</source><italic>,</italic> <volume>19</volume><italic>(</italic><issue>2</issue><italic>),</italic> <fpage>137</fpage>&#x2013;<lpage>151</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0266-352X(95)00039-D</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-43"><label>43.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Gao</surname>, <given-names>X. W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Davies</surname>, <given-names>T. G.</given-names></string-name></person-group> (<year>1998</year>). <article-title>3-D infinite boundary elements for half-space problems</article-title>. <source>Engineering Analysis with Boundary Elements</source><italic>,</italic> <volume>21</volume><italic>(</italic><issue>3</issue><italic>),</italic> <fpage>207</fpage>&#x2013;<lpage>213</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0955-7997(97)00111-2</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-44"><label>44.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Hadamard</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2003</year>). <source>Lectures on Cauchy&#x2019;s problem in linear partial differential equations</source><italic>,</italic> <publisher-loc>Dover</publisher-loc>: <publisher-name>Courier Dover Publications</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-45"><label>45.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Chou</surname>, <given-names>P. C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Koenig</surname>, <given-names>H. A.</given-names></string-name></person-group> (<year>1966</year>). <article-title>A unified approach to circular and spherical elastic waves by method of characteristics</article-title>. <source>International Journal of Applied Mechanics</source><italic>,</italic> <volume>33</volume><italic>(</italic><issue>1</issue><italic>),</italic> <fpage>159</fpage>&#x2013;<lpage>167</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1115/1.3624973</pub-id>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back>
</article>