固体中声波在平面上的反射及其和散射时沿腔壁爬行的联系

为了了解固体内圆柱形空腔上爬波形成的机理,本文研究了基本而简单的现象,即平面纵波或平面横波在半无限固体平自由表面上的反射,着重研究纵波或横波掠入射以及横波以临界角或大于临界角入射的情况。 我们采用的分析方法,是已有的分析声表面波方法的推广,是以直接满足波动方程和边界条件为依据的.分析结果,在掠入射情况下,得出与常引的结论不同的解,在其它情况下则与已有结果一致。我们用光弹实验做了对照,说明我们的理论结果大体上是符合实情的,又把这些理论结果联系了圆柱形空腔界面的爬波实验,也说明两者大体上相符,同时定性地明确了实验中爬波的性质。但是,没有得出横波掠入射时的解答,是否存在某种波组,还有待进一步探讨。     

弹性固体和充满两种互不相溶粘性流体的多孔固体之间界面的反射和折射及其衰减波

在充满两种互不相溶粘性流体的多孔固体中,研究弹性波的传播.用3个数性的势函数描述3个纵波的传播,用1个矢性的势函数单独描述横波的传播.根据这些势函数,在不同的组合相中,定义出质点的位移.可以看出,可能存在3个纵波和1个横波.在一个弹性固体半空间与一个充满两种互不相溶粘性流体的多孔固体半空间之间,研究其界面上入射纵波和横波所引起的反射和折射现象.由于孔隙流体中有粘性,折射到多孔介质中的波,朝垂直界面方向偏离.将入射波引起的反射波和折射波的波幅比,作为非奇异的线性代数方程组计算.进一步通过这些波幅比,计算出各个被离散波在入射波能量中所占的份额.通过一个特殊的数值模型,计算出波幅比和能量比系数随入射角的变化.超过SV波的临界入射角,反射波P将不再出现.越过界面的能量守恒原理得到了验证.绘出了图形并对不同孔隙饱和度以及频率的变化,讨论它们对能量分配的影响.     

有界空间的非线性声学——二阶体波的反射和折射(Ⅰ)P波入射

应用作者提出的非线性声学二阶势理论,本文研究了具有平面边界的固体介质中入射体波所产生的二阶谐体波,分别讨论了P波、SV波及SH波以任意角度入射时的三种情况,结果表明,在固体介质中,除了二阶面波(另文发表)外,还会产生各阶体谐波,其中有些具有积累效应;有些沿着平行于界面方向传播。为了得到包括全部三阶弹性常数的关系式,除了采用P波或SV波入射以外,还必须采用SH波入射。本文结果还表明,在边界面上测量非线性波场时,非积累波及边界所产生的波的贡献极其重要。     

圆形厚度模换能器在固体介质中辐射的直达波和边缘波

本文从理论上分析了厚度模换能器向固体介质辐射的暂态声场。分析表明,整个声场由直达波、边缘纵波、边缘横波、头波及表面波部分组成,文内给出了每种波的波前或波本身的表达式,得到的结果既不很复杂,又没有丢失声场的主要特征,具有鲜明的物理意义,能很好地说明有关的实验结论。     

弹性介质中充液井孔的漏模和井孔声场中的分波计算

在对井孔中与声场有关的不同Riemann叶上的复极点(泄漏模式)分析的基础上研究了纵波头波和其它分波的分离和计算问题,分析了现行的头波理论的缺陷,指出了泄漏模对横波头波和在高Poisson比地层中的纵波头波的贡献不能忽略,同时提出了正确的分离和计算纵波头波和其它分波的方法,改进了现行的声波测井理论.     

固体中带状裂缝散射声场的光弹方法观测

本文应用光弹方法,对带形裂缝的散射声场作了初步的实验研究。首次给出了当脉冲平面纵波和脉冲SV横波以不同入射角入射时,在带形裂缝上发生散射过程的照片,并进行了分析。实验结果与我们以前所作的理论分析对初始散射过程的预计较好地相符。光弹法观察又进一步显示了随后时期的一些散射现象。     

有界空间的非线性声学——二阶体波的反射和折射(Ⅱ)SV波和SH波入射

在SV波和SH波斜入射的情况下,本文研究了具有平面边界的两种固体介质中入射体波所产生的二阶体波的反射和折射,得到了反射、折射场的表达式,结果表明,要想得到固体的全部三阶弹性常数关系,SH的激励波是必不可少的;数值计算表明,非积累波及边界所产生的影响非常重要。     

微结构固体中孤立波的演变及非光滑孤立波

给出了包含宏观应变和微形变的全部二次项以及宏观应变三次项的一种新的自由能函数.利用新自由能函数并根据Mindlin微结构理论，建立了描述微结构固体中纵波传播的一种新模型.利用近来发展的奇行波系统的动力系统理论，分析了系统的所有相图分支，并给出了周期波解、孤立波解、准孤立尖波解、孤立尖波解以及紧孤立波解.孤立尖波解和紧孤立波解的得到，有效地证明了在一定条件下，微结构固体中可以形成和存在孤立尖波和紧孤立波等非光滑孤立波.此结果进一步推广了微结构固体中只存在光滑孤立波的已有结论.     

立方非线性微结构固体中的对称孤立波及存在条件

考虑固体材料的宏观尺度立方非线性效应、微尺度立方非线性效应以及微尺度频散效应并根据修正的Mindlin理论,建立了一维微结构固体中纵波传播的一种新模型.用动力系统的定性分析方法,证明了适当条件下立方非线性微结构固体中可存在对称钟型孤立波和反钟型孤立波,并给出了两种孤立波的存在条件.用数值方法分析了微尺度立方非线性效应对钟型与反钟型孤立波的影响,结果显示随着微尺度非线性效应的增强(或负增强),两种孤立波的宽度变窄(或变宽)而幅度保持不变.     

弹性和电-微拉伸广义热弹性固体中的平面波在不完全边界上的传播

讨论了平面波入射在弹性固体(介质(M))和电-微拉伸广义热弹性固体(介质M)的界面上时,波的反射和透射问题.介质M中存在5种反射波(纵向位移(LD)波、热(T)波、纵向微拉伸(LM)波和2种横向耦合位移和微转动波(CD(Ⅰ)和CD(Ⅱ)波));介质(M)中存在2种透射波(纵(P)波和横(SV)波).得到不完全边界上不同反射波和透射波的振幅比,并导出法向力刚度、切向力刚度和完全粘接时的振幅比.对LD波和CD(Ⅰ)波,图示出振幅比随不同入射角的变化.显示出反射波和透射波的振幅比受到介质的刚度、电场、拉伸和热特性的影响.推演出一些有价值的特例.     

平面P波在自由界面上的反射

一般情况下,入射P波在自由界面上的反射波中既包含一个反射P波,也包含一个反射SV波.通过对反射系数的数学分析,得到当泊松比μ∈（0,1/2）时,反射波中只出现其中一种波（特别是只出现SV波）的情况.     

弹性波在应变梯度固体界面上的反射与透射

研究了弹性波在应变梯度固体界面上的反射和透射.首先,通过应变能密度推导出应变梯度固体中的运动方程和界面条件.然后,根据非传统界面条件推导出弹性波反射和透射的振幅比.最后,用法向能量守恒验证了数值计算结果,根据数值计算结果,讨论了微结构参数对弹性波反射和透射的影响.结果发现,应变梯度固体中不仅存在体波而且还存在表面波,尤其是入射波波长越接近材料微结构的特征长度,微结构效应就会越显著.     

非局部非对称弹性固体理论

本文基于非局部连续统场论和非线性连续体力学理论,建立了非局部非对称弹性固体的非线性理论.它完善和发展了Eringen等人所建立的非局部弹性场论.将文献[1]中所建立的非局部非对称弹性力学的线性理论推广到有限变形.证明了在非局部弹性固体中存在着非局部体力矩.非局部体力矩引起应力的非对称性,而非局部体力矩则由原子晶格相互作用形成的共价键所产生的.并应用本文建立的理论合理地解释了平面横波和纵波色散系关的不相似性.     

新丰江水库地震的震源机制及其成因的初步探讨

广东省新丰江水库蓄水后地震活动性有很大增高,大部分地震发生在大坝附近的深水峡谷区,形成一条北西方向的密集带,震源深度极浅。在蓄水后约二年半,于1962年3月19日发生了6.1级强地震。本文根据水准测量与地震波波谱资料的分析,确定了主震的断层参数;用P波初动振幅,确定了主震前后18个月内150次小地震的断层面解,用平滑P波初动图案,求得了2000余次小地震的发震应力方向。 文中还计算了水库荷载在库基岩体中产生的位移场和应力场,并分析了主震及其几个大余震前的地震纵波与横波的速度比变化情况。最后,结合地震活动性和地质背景,初步讨论了新丰江水库地震的诱发机制,认为:水的渗透作用是诱发这次地震的主要原因。     

磁场对液体-微伸缩固体介面波传播的影响

在一个传播理想的非粘性液体半空间,和一个传播理想的微伸缩弹性固体半空间之间,研究介面处纵波的反射和透射.在两个半空间中,满足介面处必需的边界条件下,得到控制方程的适当解,是一组以不同反射和透射波振幅比表示的5个非齐次方程.以水和铝-环氧树脂合成材料介面为实际例子,用Gauss消除法的Fortran程序求解方程组.考虑存在和不存在外加横向磁场两种情况,在某些入射角范围内,计算振幅比的数值解.最后用图形给出横向磁场对不同反射和透射波振幅比的影响.     

平面P波在弹性介质和非饱和多孔弹性介质分界面上的传播

使用线性粘滞的多孔弹性介质模型,解决在弹性介质和非饱和多孔弹性介质分界面上平面P波的反射与透射问题,这里的非饱和多孔介质中固体骨架被两种相互耦合的流体（液体和气体）所充满．通过势函数的方法得到了振幅反射系数与振幅透射系数．然后推导得到入射波与反射波、透射波之间能量转换情况．研究发现:用振幅比和能量比所表示的反射系数与透射系数是与入射角度、饱和度、入射频率以及上下层介质的弹性常数有关的方程式．数值计算通过图形的形式表达出来,而且入射角度、频率及饱和度对振幅和能量的反射与透射系数的影响分别进行了讨论．证明了在整个波的传播过程中分界处并没有发生能量的耗散．     

高速冲击条件下玻璃中破坏波的损伤累积模拟

分析了玻璃介质在高速冲击条件下低于Hugoniot应力弹性极限时的破坏波现象,在实验现象分析的基础上提出了一种由偏应力冲量决定的损伤累积模型,模型中采用了Heaviside函数来描述材料内部的破坏延迟现象,分析了玻璃介质中破坏层的性质、破坏波的传播机制及其动态特征,并发现了反射稀疏波在破坏层边界再次反射后破坏波传播速度下降的现象。     

热传导的微极固体和流体介质界面上波的传播

研究微极广义热弹性固体半空间和热传导微极流体半空间界面上波的传播.讨论微极广义热弹性固体半空间和热传导微极流体半空间之间平面界面上,斜向入射平面波的反射和透射现象.假设入射波穿过微极广义热弹性固体,射向平面界面后传播.得到了封闭形式的、不同反射和透射波的波幅比,它们是入射角、频率的函数,并为介质的弹性性质所影响.对一些特定的类型,显示出微极和热松弛对波幅比的影响.还从本文的研究中推演出一些早期工作的结果.     

在有限电导率等离子体内的低频等离子体束流波

本文应用双等离子体流模型,讨论了在有限电导率的情况下,等离子体束流波沿定磁场方向传播的问题,得到了等离子体束流横波与等离子体束流纵波相应的色散方程,并对所取得的结果作了简单的分析。     

圆柱形容器中自由表面波的三波内共振相互作用

由Luke变分原理导出了圆柱形容器中自由毛细重力表面波的基本方程.首先对速度势和自由面波高作Galerkin展开,用多重尺度法导出了控制方程前二阶摄动方程,在此基础上讨论了三个波二阶内共振的非线性相互作用,导出了三波内共振的非线性耦合作用方程和守恒律.针对非退化的作用方程,分析了相平面上平衡点的位置,研究了参数对应共振与非共振的各种情况,在不同参数情况下求出二阶作用方程的稳态解并分析了解的稳定性态,还讨论了只在有限时间内有效的解.分析表明,在非退化情况下,由于初始条件不同,3个波之间能量传递的模式不尽相同,有可能能量在3波之间周期性传递,亦可能单波的能量有衰减或增长.