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基于广义胡克定律及混和变量弹性波方程,解析求得各层介质内位移、应力传递矩阵,给出了直角坐标系下各向异性层状介质中弹性波的传播矩阵解法.该方法适用于非轴对称各向异性和点源作用,较好地解决了数值计算中有效数字精度损失问题.数值结果表明,计算效率、准确性及稳定性均较好. 相似文献
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通过运用速度-应力有限差分法研究方位各向异性介质中的弹性波传播问题,在计算实施过程中,使用了交错网格技术,为了减少计算量,首次引入了适用于各向异性体的吸收边界条件,并对角点处的吸收做特殊的处理,算例表明,该算法不仅具有较高的精度;与传统方法相比,计算时间也大为缩短,从而可望在实际中获得良好的应用前景。 相似文献
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本文在[1]的基础上,研究了多层介质中由于双硬币形裂纹引起的对弹性扭转波散射的远场特性.文中应用Hankel积分变换和Abel变换,将问题最后归结为求解一组第二类Fredholm积分方程,并导出了用积分形式给出的散射位移场表达式.最后运用围道积分技术和渐近分析的方法,对散射位移场在远离裂纹时的主要性态进行了分析讨论. 相似文献
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本文引用加权残数法建立了各向异性介质内含任意形式异质夹杂时的散射问题的边界积分方程式,导出了相应的辐射条件,计算了内含圆柱体,椭圆柱体、界面裂纹情形下对SH 波的散射位移场、应力场以及散射横截面.数值结果表明本方法用于解答各向异性介质的弹性波散射问题具有良好的精度和应用前景. 相似文献
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各向异性介质中SH波引起的裂纹扩展 总被引:3,自引:2,他引:1
本文利用Green函数法,求解各向异性介质中半无限长裂纹在SH波作用下,以任意速度扩展的问题。首先,利用Laplace变换和Cagniard-de Hoop反演法求解各向异性介质中反平面问题的Green函数,并利用它建立了求解裂纹扩展问题的积分方程。因为方程为Abel型的,所以可得到在SH波作用下,半无限长裂纹扩展问题的解析解。还可求得裂纹端点附近的应力和裂纹表面上位移的表达式。并对裂纹端点附近的奇异性进行讨论。最后讨论了裂纹尖端附近任一点的能量关系。并应用Griffith的能量准则,对裂纹扩展规律进行了讨论。 相似文献
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双相各向异性介质弹性波场有限差分正演模拟 总被引:3,自引:0,他引:3
从双相各向异性介质模型出发,以Boit理论为基础,推导了斜方晶系各向异性介质一阶弹性波动方程.引入固、流体密度比和孔隙几何参数,将Biot方程系数简化为测量简单、物理意义明确的物理量.采用交错网格技术建立了各向异性孔隙介质波动方程的高精度差分格式,并首次对这类差分格式的频散特性和稳定性作了详细分析讨论,解决了计算稳定性和边界反射问题.与解析解的对比以及理论模型的数值模拟都表明,该方法不仅大大降低了计算量,提高了正演速度,并且具有良好的稳定性和精确性. 相似文献
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1、引言层状介质作为地壳的模型已经在地震学、地球物理学中得到了广泛应用.多层板及壳结构也广泛应用于工程实际中.经过适当组合,层板可具有许多良好的性能,如高模量、高强度、高韧性.当层板中存在尖锐缺陷时,其力学性能会明显下降.对于层状介质中裂纹附近的动态场的研究不仅对于断裂动力学理论有重要意义,而且对于确定存在缺陷后层 相似文献
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弹性波传播理论一些问题的研究现状和展望 总被引:4,自引:0,他引:4
本文简要地阐述了弹性波传播的一些基本理论,如位移势,表现定理及特征线理论等,并评述了两个领域内的问题。一为无限介质,半无限介质及层状介质中波的传播问题,重点在于地震波传播问题的解法。另一个领域为弹性波的绕射和散射。这一问题在动断裂、无损探伤及地震学中有重要的应用。评迷的重点是解题方法。 对本学科将来的发展也作了展望。认为反问题,随机波理论和在新技术领域中的应用是发展方向。在不少工程领域中的应用将越来越多地不能局限在弹性波范围内 相似文献
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杆系结构弹性波传播的实验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
利用SHPB装置,用空气枪加载就35CrMnSi钢组成的杆系结构(平面L型、空间直角坐标Y型)受冲击载荷作用的弹性波传播进行了实验研究,给出了一些力学现象,并利用广义特征线法给出了理论与实验的比较曲线,得到了一些有益的结论。 相似文献
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This study discusses wave propagation in perhaps the most general model of a poroelastic medium. The medium is considered as a viscoelastic, anisotropic and porous solid frame such that its pores of anisotropic permeability are filled with a viscous fluid. The anisotropy considered is of general type, and the attenuating waves in the medium are treated as the inhomogeneous waves. The complex slowness vector is resolved to define the phase velocity, homogeneous attenuation, inhomogeneous attenuation, and angle of attenuation for each of the four attenuating waves in the medium. A non-dimensional parameter measures the deviation of an inhomogeneous wave from its homogeneous version. An numerical model of a North-Sea sandstone is used to analyze the effects of the propagation direction, inhomogeneity parameter, frequency regime, anisotropy symmetry, anelasticity of the frame, and viscosity of the pore-fluid on the propagation characteristics of waves in such a medium. 相似文献
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弹性波在饱和土层中的传播 总被引:21,自引:1,他引:21
本文在扼要综述以往有关的研究成果以后,通过一定的假设,推导出饱和土连续条件方程以及考虑土骨架与孔隙水之间耦合效应的动力平衡方程,从而得到一组饱和土层中的弹性波动方程,其中只应用了具有明确意义的土骨架和孔隙水力学参数。分析表明,无限饱和土层中可存在两种P波和一种S波;在渗透性很好的饱和土层中,孔隙水波速度最大可达到水中波速的3~(1/2)倍;在渗透性极差的饱和土中,两种P波同速,且可接近或大于水中波速;土的渗透性对S波的影响不如P波的显著,以此,可近似解释一些试验现象,对利用波速法测得合理的饱和土层特性参数以及相关学科也具有理论与应用价值。 相似文献
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刚架结构中瞬态波的传播 总被引:7,自引:0,他引:7
在改进回传矩阵法的基础上 ,引入节点质量阻尼模型 ,结合射线展开技术 ,研究刚架结构中的弹性瞬态波的传播。根据分析结果可以看出 ,节点质量对弹性波的传播影响不大 ,节点阻尼对弹性波的传播影响很大。如果选取合适的节点 ,就可以阻碍波在结构局部中的传播 ,达到结构局部控制的目的。刚架结构中的弹性瞬态波的传播 ,可以对大型刚架结构的无损检测提供一定的帮助。 相似文献
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文中将基于离散应力、速度混合变量弹性波方程的各种数值解法统称为混合差分法,该文研究这类解法中人工边界的透射边界条件。基于波动沿边界法向传播的特征量分析,给出了横观各向同性介质中复杂形状边界的透射条件。该文是一种局部透射条件,所需计算量极小。文中将此方法与交错网格差分解法结合并应用于横观各向同性介质弹性波计算。数值算例及反射系数分析表明,该方法很好地消除了人工边界对来波的反射。 相似文献
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基于Biot的孔隙介质理论,研究了正交各向异性含液饱和多孔介质中应力波的传播特性.本文引入动态渗透率,导出了整个实频域内应力波传播的复特征方程及其解析解,给出了各种应力波成分的波速和衰减的解析表达武,计算了频散曲线和衰减曲线,并讨论了各类应力波之间的耦合关系及介质的各向异性对应力波传播的影响. 相似文献