| 孔隙内填充单一固体的固-固孔隙介质中的声波传播 |
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| 引用本文： | 刘琳,张秀梅,王秀明.孔隙内填充单一固体的固-固孔隙介质中的声波传播[J].物理学报,2022(9):380-391. |
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| 作者姓名： | 刘琳 张秀梅 王秀明 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室;2. 中国科学院大学;3. 中国科学院声学研究所北京市海洋深部钻探研究中心 |
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| 摘 要： | 连通孔隙空间被有别于骨架固体的另一种固相介质充填而形成的双组分连通固体孔隙介质,简称固-固孔隙介质.推导出了固-固孔隙介质的声波动力学方程和本构关系,利用平面波分析的方法研究了各种波的频散和衰减特性.在此基础上,提出了基于一阶速度-应力方程的时间分裂的高阶交错网格有限差分算法,对其中的声场演化特点进行了模拟计算,分析了各种波的产生机制和能量分布,并详细讨论了两种固体间的摩擦系数和声源频率对各种波传播特性的影响.数值模拟表明:固-固孔隙介质中存在两种纵波(P1和P2)和两种横波(S1和S2),其中P1和S1波能量主要在骨架固体中传播;P2和S2波是骨架固体和孔隙固体之间相对运动产生的慢波,能量主要在孔隙固体中传播.固体骨架和孔隙固体之间的摩擦主要影响慢波(P2和S2)的衰减,且低频时衰减大于高频.
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| 关 键 词： | 孔隙介质声学 时间分裂的交错网格有限差分 平面波分析 传播特性 |
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