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层状介质中瑞雷面波的频散研究 被引量:37
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作者 凡友华 刘家琦 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期577-581,共5页
为了提高计算的速度和稳定性以及发现不同算法之间的联系 ,将位移应力矢量的传递矩阵 T 的元素表示为实数量及无量纲量的形式 ,发现柱面瑞雷面波与平面瑞雷面波的频散方程形式可以完全一样 ;将Menke方法的传递矩阵F表示为三个五阶矩阵... 为了提高计算的速度和稳定性以及发现不同算法之间的联系 ,将位移应力矢量的传递矩阵 T 的元素表示为实数量及无量纲量的形式 ,发现柱面瑞雷面波与平面瑞雷面波的频散方程形式可以完全一样 ;将Menke方法的传递矩阵F表示为三个五阶矩阵的乘积 ,发现Menke方法与δ矩阵法的频散方程形式可以完全一样 ;最后提出了一种快速稳定的标量传递算法 ,此算法进一步提高了计算速度 . 展开更多
关键词 频散 层状介质 瑞雷面波 计算速度 标量传递算法 数值稳定性 Menke方法
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缺陷对玄武岩中声波波速影响的实验研究 被引量:12
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作者 邓向允 徐松林 +3 位作者 李广场 刘永贵 郑文 席道瑛 《实验力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期13-20,共8页
岩体是具有多种微结构的复杂体,具有明显的频散效应。过去的研究基本上将岩体中的孔隙率作为研究岩体微观结构的参数,这种方法无法考虑到岩体中细观缺陷的局部影响。本文选用水泥砂浆为参考材料,通过在试件中预制裂缝来研究含缺陷玄... 岩体是具有多种微结构的复杂体,具有明显的频散效应。过去的研究基本上将岩体中的孔隙率作为研究岩体微观结构的参数,这种方法无法考虑到岩体中细观缺陷的局部影响。本文选用水泥砂浆为参考材料,通过在试件中预制裂缝来研究含缺陷玄武岩的弹性波传播特性。对含不同裂缝的试样进行了5种频率的声波测试。结果表明:缺陷对玄武岩的弹性波频散效应影响很大,随缺陷所占比例的增大而增大。同时单轴加载下的弹性波测试则说明,在0~20MPa范围内,玄武岩弹性波波速随压力增大开始时候有一定幅度的升高,到8MPa以后由于玄武岩硬度相对较高,波速基本保持在一定水平。 展开更多
关键词 岩石力学 玄武岩 声波 频散效应
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单层不可压缩饱和多孔介质一维瞬态响应精确解 被引量:5
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作者 凌道盛 张飞霞 +1 位作者 单振东 房志辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1303-1308,共6页
基于Biot理论,考虑惯性、黏滞和机械耦合作用,假定固体颗粒和流体均不可压缩,得到了表面任意竖向荷载作用下单层饱和多孔介质一维瞬态响应的精确解。导出了以固体骨架位移表示的无量纲控制方程,并将边界条件齐次化。求解对应无黏滞耦合... 基于Biot理论,考虑惯性、黏滞和机械耦合作用,假定固体颗粒和流体均不可压缩,得到了表面任意竖向荷载作用下单层饱和多孔介质一维瞬态响应的精确解。导出了以固体骨架位移表示的无量纲控制方程,并将边界条件齐次化。求解对应无黏滞耦合作用的特征值问题,得到一组满足齐次边界条件、关于空间坐标的正交函数基。利用变异系数法和基函数的正交性,得到一系列相互解耦的、关于时间的二阶常微分方程及相应的初始条件,并采用状态空间法求解常微分方程,得到位移分量。对整体平衡方程关于空间坐标积分,根据边界条件可确定总应力,并进而求得孔隙压力。通过算例验证所得解法的正确性。 展开更多
关键词 瞬态响应 精确解 饱和 多孔介质 不可压缩
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波由单相弹性介质向横观各向同性液体饱和多孔介质传播时的反射与透射 被引量:11
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作者 魏征 汪越胜 章梓茂 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期183-189,共7页
研究了弹性波从单相各向同性弹性介质向双相各向异性液体饱和介质的传播问题 .基于Biot的孔隙介质理论 ,并考虑动态渗透率 ,对以任意角度、任意频率入射的弹性波 ,解析地导出了在界面上的透射角、透射波波速和衰减系数 ,给出了各波在界... 研究了弹性波从单相各向同性弹性介质向双相各向异性液体饱和介质的传播问题 .基于Biot的孔隙介质理论 ,并考虑动态渗透率 ,对以任意角度、任意频率入射的弹性波 ,解析地导出了在界面上的透射角、透射波波速和衰减系数 ,给出了各波在界面上的能量分配 ,数值计算了反射、透射系数与入射角、孔隙度等的关系曲线 . 展开更多
关键词 单相弹性介质 双相孔隙介质 各向异性 弹性波 反射 透射
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玄武岩中裂隙分布形式对声波传播的影响 被引量:6
5
作者 邓向允 徐松林 +3 位作者 李广场 刘永贵 郑文 席道瑛 《实验力学》 CSCD 北大核心 2009年第5期421-426,共6页
复杂岩体含有大量的裂隙,这些裂隙尺寸及其分布形式等对弹性波传播都有很大的影响。本文加工了含单个裂隙、双裂隙和三个裂隙的玄武岩岩样单元对其进行组合,进行了25kHz、50kHz、400kHz、600kHz和1000kHz等5种频率的声波测试。通过考虑... 复杂岩体含有大量的裂隙,这些裂隙尺寸及其分布形式等对弹性波传播都有很大的影响。本文加工了含单个裂隙、双裂隙和三个裂隙的玄武岩岩样单元对其进行组合,进行了25kHz、50kHz、400kHz、600kHz和1000kHz等5种频率的声波测试。通过考虑垂直或平行波传播方向的裂隙长度,来探索裂隙分布形式和不同裂隙长度对弹性波传播的影响,研究玄武岩的频散效应和波的衰减。结果表明:裂隙方向与波传播方向夹角对弹性波传播有很大的影响。当裂隙方向与波传播方向垂直时,散射效应最大;而当裂隙方向与波传播方向平行时,影响最小。上述结果可为理论模型和数值分析提供依据。 展开更多
关键词 岩石动力学 玄武岩 声波 频散效应
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双相介质中应力波的衰减规律 被引量:7
6
作者 席道瑛 张斌 +1 位作者 易良坤 李娟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期429-433,共5页
在0.1~100HZ频率范围内,采用粘弹谱仪等仪器进行了饱和大理岩的频率谱和温度谱试验,获得了衰减温度峰对应的频率响应,探讨了频率谱与温度谱的对应关系,得到降低温度与增加振动频率是等效的结果。
关键词 低频衰减 双相介质 时温等效 应力波
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传递矩阵方法反演介质参数 被引量:5
7
作者 杜德生 马兴瑞 黄文虎 《振动工程学报》 EI CSCD 1996年第1期86-91,共6页
描述了一种在层状介质中,从一束源激发产生反射记录上获取速度、密度的反演方法。通过把测点的所有波分解为两类,一类是第 n 层反射所得的波,另一类是前 n-1层反射所得的波。在假设已知前 n 层介质的情况下,把反演第 n+1层的问题化为一... 描述了一种在层状介质中,从一束源激发产生反射记录上获取速度、密度的反演方法。通过把测点的所有波分解为两类,一类是第 n 层反射所得的波,另一类是前 n-1层反射所得的波。在假设已知前 n 层介质的情况下,把反演第 n+1层的问题化为一个线性回归。一些数值例子表明该反演方法较好地恢复了产生标准资料的那些参数。因为是线性回归方法,所以计算量小且精度较高。本文所给搜索波方法也是一个适合于计算机实现的较好的正演方法。 展开更多
关键词 层状介质 线性回归 传递矩阵
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局部透射边界和叠加边界的精度分析与比较 被引量:7
8
作者 关慧敏 廖振鹏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第3期303-311,共9页
本文研究了出平面和平面内波动在局部透射边界和叠加边界的反射系数,在研究中考虑了时空离散化的影响及反射波本身对反射系数的影响.采用一维有限元离散模型讨论了两种边界的阶数对反射系数的影响.通过比较这两种边界的反射系数得出... 本文研究了出平面和平面内波动在局部透射边界和叠加边界的反射系数,在研究中考虑了时空离散化的影响及反射波本身对反射系数的影响.采用一维有限元离散模型讨论了两种边界的阶数对反射系数的影响.通过比较这两种边界的反射系数得出以下结论:局部透射边界在有限元波动模拟中的精度高于叠加边界,且其优越性随着边界阶数的增加而提高。 展开更多
关键词 透射边界 叠加边界 反射波 传播
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界面动力学研究近况 被引量:27
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作者 王铎 汪越胜 《上海力学》 CSCD 1993年第4期1-15,共15页
界面动力学主要包括界面波动和界面动态断裂两大部分,本文评述了其主要研究课题的最新进展,并在此基础上展望了其发展趋势,指出界面模型研究、界面无损检测、界面动态损伤与破坏机理、界面动态断裂韧性互弹塑性界面裂纹动态扩展等是当... 界面动力学主要包括界面波动和界面动态断裂两大部分,本文评述了其主要研究课题的最新进展,并在此基础上展望了其发展趋势,指出界面模型研究、界面无损检测、界面动态损伤与破坏机理、界面动态断裂韧性互弹塑性界面裂纹动态扩展等是当前最关心且急待解决的问题。 展开更多
关键词 界面波 界面 动力学 固体-固体
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水下爆炸应力波在含声学覆盖层结构中的传播规律 被引量:1
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作者 陈莹玉 肖巍 +1 位作者 姚熊亮 李烨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期8-13,35,共7页
针对舰船的含声学覆盖层结构,对水下爆炸作用下应力波在该结构中的传播规律进行研究。采用二阶Godunov方法,建立水下爆炸应力波在多层介质中传播的计算模型,并与经典Taylor平板解析解进行对比验证;通过对不同工况下的应力波传播规律分析... 针对舰船的含声学覆盖层结构,对水下爆炸作用下应力波在该结构中的传播规律进行研究。采用二阶Godunov方法,建立水下爆炸应力波在多层介质中传播的计算模型,并与经典Taylor平板解析解进行对比验证;通过对不同工况下的应力波传播规律分析,获得边界条件、声学覆盖层厚度等参数对其影响规律,可为舰艇抗冲击设计、研究提供参考。 展开更多
关键词 水下爆炸 应力波 Godunov方法 含声学覆盖层结构
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一维波在水下多层介质中传播的时域解析解 被引量:1
11
作者 金泽宇 殷彩玉 +2 位作者 谌勇 黄修长 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第13期6-12,共7页
为研究水中压力波在覆盖层-钢板等介质中多次反射透射后对输入压力波的影响,采用波动理论建立一维多层介质声学模型,提出一种计算湿表面(水与覆盖层的交界面)压力的时域解析方法。该方法可以考虑波在多层介质中发生多次反射和透射的复... 为研究水中压力波在覆盖层-钢板等介质中多次反射透射后对输入压力波的影响,采用波动理论建立一维多层介质声学模型,提出一种计算湿表面(水与覆盖层的交界面)压力的时域解析方法。该方法可以考虑波在多层介质中发生多次反射和透射的复杂情况,并得到时域解析解。针对输入为指数衰减波的情况,该方法的结果通过与有限元结果进行对比,验证了结果的正确性,将该方法的结果与只计及一、两次反射透射影响的近似结果进行对比,结果表明,对于刚性边界条件,该结果与近似结果相比吻合较好;对于气背边界和水背边界,与近似结果相比误差较大。为研究覆盖层参数的影响,对指数衰减波进行无量纲化和参数分析,分析结果表明,随着覆盖层特性阻抗的减小,压力波峰值先减小后增大再减小;随着覆盖层厚度的增大,压力波峰值逐渐减小;入射压力波衰减速度快,压力波峰值减小。该方法对于q(q≥3)层介质中波的多次反射透射分析依然适用。 展开更多
关键词 多层介质 一维波传播 时域瞬态解析解
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多层介质中瑞雷波传播的数学模型 被引量:2
12
作者 朱继南 张元春 聂伟荣 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期510-514,共5页
地面军事目标如坦克、装甲车辆行进时会产生地震波 :在地层中传播的体波和在地表面传播的瑞雷波。当探测点距目标较远时 ,传感器检测到的目标运动产生的地震波信号成份主要为瑞雷波。利用地震波对地面军事目标探测 ,主要是对瑞雷波探测... 地面军事目标如坦克、装甲车辆行进时会产生地震波 :在地层中传播的体波和在地表面传播的瑞雷波。当探测点距目标较远时 ,传感器检测到的目标运动产生的地震波信号成份主要为瑞雷波。利用地震波对地面军事目标探测 ,主要是对瑞雷波探测和识别。该文根据地质模型假设 ,推导出多层介质条件下由点震源的作用在介质中引起的瑞雷波的传播模型 。 展开更多
关键词 数学建模 探测 瑞雷波 多层介质
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层状介质中有限裂纹对稳态弹性波的散射 被引量:1
13
作者 王晓东 邹振祝 王铎 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第2期159-164,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 层状 介质 稳态 散射 弹性波
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倾斜层-弹性半空间中瞬态SH波的有限元分析 被引量:1
14
作者 蒯行成 王磊 王贻荪 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1989年第3期33-43,共11页
本文采用一种类似于差分方法的集中质量有限元模型和人工边界透射理论分析倾斜成层弹性半空间中瞬态SH波的近场波动问题。文中对采用的有限元模型和波源的处理方法作了细致的描述,导出了各类节点的位移计算公式。对一种单斜层-半空间模... 本文采用一种类似于差分方法的集中质量有限元模型和人工边界透射理论分析倾斜成层弹性半空间中瞬态SH波的近场波动问题。文中对采用的有限元模型和波源的处理方法作了细致的描述,导出了各类节点的位移计算公式。对一种单斜层-半空间模型进行了数值计算。数值结果与广义射线法结果一致。此外,本文分析了倾斜层尖端区域的衍射效应,提供了该区域的数值结果。最后,本文对数值计算中的寄生振荡问题进行了探讨。 展开更多
关键词 半空间 弹性 SH波 有限元法 瞬态波
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层状介质中波传播的弥散分析 被引量:1
15
作者 陈虬 任辉启 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期67-71,共5页
利用多重尺度的渐近混合理论,通过引入细观坐标,多变量表达式和平均算子,建立了各向同性层状介质中弹性谐波传播的特征方程,并进行了弥散分析。各向同性周期层状介质有很强的弥散特征,其相速度(Cp)与无量纲波数(εk)的关系... 利用多重尺度的渐近混合理论,通过引入细观坐标,多变量表达式和平均算子,建立了各向同性层状介质中弹性谐波传播的特征方程,并进行了弥散分析。各向同性周期层状介质有很强的弥散特征,其相速度(Cp)与无量纲波数(εk)的关系曲线可划分为强依赖、过渡和非依赖三个区段,但其对波入射方向的变化不甚敏感。 展开更多
关键词 层状介质 波传播 弥散
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波动有限元问题的求解策略 被引量:3
16
作者 黄菊花 夏土根 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 1999年第1期1-6,共6页
对用有限元法模拟实际地基波动的求解策略进行了探讨;建立了地基波动的有限元分析模型;利用ANSYS有限元分析软件对实际地基在瞬态激励下的地面振动进行了分析、计算,并与实测数据进行了对比。
关键词 有限元 振动波 求解策略 地基 波动问题
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复合随机介质中的波传播 被引量:1
17
作者 侯杰昌 张贵付 《武汉大学学报(自然科学版)》 CSCD 1989年第2期31-38,共8页
本文分析了波在复合随机介质中的传播机理,建立了随机波动方程,进而推导出平均场所满足的方程。在抛物型近似和马尔柯夫过程近似下得到等效传播常数的表达式,并讨论了几种极限情况下的结果。
关键词 复合随机介质 传播 平均场
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层状介质中的双Griffith交界裂纹的SH波散射(反平面运动)——近场解
18
作者 马兴瑞 邹振祝 黄文虎 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第1期18-26,128,共9页
本文研究层状介质中的双Griffith交界裂纹的SH波散射。文中采用积分变换法将双裂纹的弹性波散射化为对偶积分方程,进而将其转化为第一类奇异积分方程组,借助于第一类Chebyshev多项式,给出了奇异积分方程组的解答。
关键词 裂纹 弹怀波 散射 近场解
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层状介质中双硬币形裂纹对扭转波的散射——远场解
19
作者 章梓茂 马兴瑞 邹振祝 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期60-69,142,共10页
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... 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. 展开更多
关键词 弹性波散射 裂纹 层状介质
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ARALL层板撞击应力波传播特性的研究
20
作者 孙雪坤 张继栋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期129-135,共7页
对于ARALL层板受硬物撞击所激发的应力波的传播问题,以粘弹性表征阻尼,采用一阶剪切理论在柱坐标系统中建立动力学方程组,寻求柱面波的解答,求得沿不同方向传播的应力波的相速度谱及衰减谱。采用动态实时实验技术,进行了大尺... 对于ARALL层板受硬物撞击所激发的应力波的传播问题,以粘弹性表征阻尼,采用一阶剪切理论在柱坐标系统中建立动力学方程组,寻求柱面波的解答,求得沿不同方向传播的应力波的相速度谱及衰减谱。采用动态实时实验技术,进行了大尺寸ARALL层板撞击应力波的实验研究。对比结果表明,不同方向弥散特性的理论预测与实测符合良好,衰减谱的测定离散性较大,其预测方法有待于进一步验证。 展开更多
关键词 复合材料 撞击 应力波 弥散 衰减
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