固体间不同厚度界面层的超声反射

将固体间界面层模拟为固体或流体薄层，本文讨论了界面层对斜入射纵波和横波的反射和透射，测量了垂直入射纵波的反射系统随声波频率的两铜块之间水界面层厚度的变化。理论和实验结果基本符合。     

超声在流体和一般各向异性固体界面上的反射

考虑到由流体斜入射到各向异性固体时超声波模式转换的一般情况,给出了超声在流体和各向异性固体任意取向界面上反射和折射问题的求解方法;超声反射和折射系数是媒质弹性参数、界面取向及入射角的函数.给出了超声在流体和不同对称类晶体及纤维增强复合材料界面上反射、折射的数值解例.     

超声在流体和一般各向异性固体界面上的反射

考虑到由流体斜入射到各向异性固体时超声波模式转换的一般情况，给出了超声在流体和各向异性固体任意取向界面上反射和折射问题的求解方法；超声反射和折射系数是媒质弹性参数、界面取向及入射角的函数。给出了超声在流体和不同对称类晶体及纤维增强复合材料界面上反射、折射的数值解例。     

板状粘接结构中对称和反对称纵波与界面的相互作用

为了激发粘接结构中的导波或界面波,通常需要将声波从两半无限介质同相位或反相位地同时入射多层系统。针对此问题,基于矩阵方法,推导了界面处于理想连接的情况下,对称或反对称纵波从上下半无限空间入射时,三层板状粘接结构中纵、横波的反射与透射系数表达式。分析了入射角度、粘接层厚度以及基体材料等对声波反射(或透射)特性的影响。结果表明,对称或反对称纵波垂直入射时不发生波型转换。粘接结构中声波的反射(或透射)特性与入射角度、频率以及粘接层厚度等参数密切相关。在相同的粘接层厚度(或频率)范围内,随着声波频率(或粘接层厚度)的增加,谐振频率曲线向低频漂移。该方法可作为粘接结构中体波或导波传播特性研究的重要理论基础。     

多孔固体中声波波速的测量

一、引言 Biot指出[1,2],在流体饱和多孔固体中,可以存在三种体声波:对应于骨架与流体同相运动的第一类纵波(快纵波、快波)、切变波和对应于骨架与流体反相运动的第二类纵波(慢纵波、慢波)。在一般的测量中,慢波不易测得,只能测到快纵波和横波。1980年之后,T.J.Plona、R.Chandler等人在一些样品中首先观测到了包括慢波在内的三种体声波及低频条件下的慢纵波,[3,4,5,6,7]。本文介绍了我们建立的测量技术及对熔结玻璃微珠样品、多孔陶瓷样品中三种体波的测试结果,并与Biot理论预期结果进行了比较。 二、测试原理 如图1,将被水完全饱和的多…     

纵波在含有线性粘滞粘接层的粘接结构中的传播

研究了纵波垂直入射上下基体为同种介质且含有线性粘滞粘接层的三层板状粘接结构时声波的反射和透射特性,基于粘接界面的准静态模型(QSM)并结合各向同性线性粘滞体的本构方程,导出了含有粘滞系数和体积弹性模量的纵波反射和透射系数表达式。首先将纵波的准静态模型解和精确解进行对比,研究了准静态模型的适用条件。其次在界面处于不同接触形式(完好连接和粘滞型弱粘接)的情况下,分别讨论了考虑和不考虑界面相对质量对声反射和透射特性的影响。接着分析了粘滞粘接层参数的变化对纵波反射和透射特性的影响。最后在不大于0.1 MHz-mm的较小频厚积范围内简要阐述了如何鉴别界面形式。结果表明,准静态模型适用于较小频厚积的检测;是否考虑界面的相对质量对纵波的反射和透射特性影响不大;在特定的频厚积下,利用纵波的反射或透射系数方法结合准静态模型可有效辨别界面形式。研究成果可为实验时采用纵波垂直入射检测粘接结构提供一定的理论参考。     

粘滞固体滑移界面层的超声测量

超声纵波与横波分别垂直入射到固体间的Stokes流体滑移界面层时,其反射系数与界面层的特性(包括粘滞系数、体积弹性模量、厚度)或入射波的频率有关.通过对纵横波两种波型各自在粘滞流体界面层的反射特性的讨论,结合两种粘滞性不同的流体界面层试验测量结果,说明了使用纵横波测量滑移界面层粘滞性的不同特点.     

声波由粘弹性介质向流体介质入射情况下的声反射分析

在研究含腔体的结构的声学特性时,会遇到声波从粘弹性介质向流体介质入射的情况。主要研究了声波从粘弹性介质向流体介质斜入射情况下的声反射特性,分析表明：反射声波中有横波和纵波同时存在,纵波声压反射系数随入射角度的增大逐渐增大,横波的声压反射系数随入射角度的增加先增大后减小,在垂直入射时只有纵波,而没有横波存在。这些结论为进一步研究带空腔结构的声学特性打下了基础。     

应力波遇裂隙的反射和透射

本文采用弹性波在平面界面上反射和透射的分析方法,对平面弹性波斜入射有摩擦平面闭裂隙和纵波入射多条平行闭裂隙的两种情况,讨论了岩体裂隙对应力波传播的影响,结果表明一定范围内的入射角影响波的传播,闭裂隙使阶跃波波幅和上升时间都有改变。     

S波由饱和土入射于弹性土时在界面上的反射与透射

从地震工程实际出发，借助Biot多孔介质中的波动方程，根据各种界面条件导出了S波从饱和土入射于弹性土时在交界面上反射与透射的一般计算公式。作为算例，数值计算分析了S波从饱和土入射于饱和土与弹性土交界面时，饱和土中P1、P2和S波的反射系数以及弹性土中P波、SV射系数与界面排水条件、入射角以及频率之间的关系。结果表明：各种波的反射、透射系数与入射角、入射频率以及界面排水条件有关系。