一维复合波入射的固-固界面接触特性分析

基于弹性波理论,针对接触面非线性相互作用,建立了一个非线性刚度模型,利用接触应力描述非线性刚度特性。引入包含基波和谐波的一维复合波入射,在二阶微扰近似以及非线性边界条件下,给出了界面的反射波和透射波的表达式,得到反射系数和透射系数。结合界面线性刚度和接触应力的幂律关系,定义了四个非线性系数。通过数值计算分析了固-固界面的非线性特性以及谐波对于接触应力的依赖性。     

井间声波场有限差分模拟

1　引　言声波场的数值模拟是研究地下地层分布的基础工作 ,通过对模拟声波场分析 ,以识别声波的性质 ,分辨一次波与层间多次反射波。本文用四阶有限差分格式对二维声波方程进行数值模拟 ,分析了吸收边界条件和界面反射波。2　理　论2 .1　声波方程及吸收边界条件设井间介质是非均匀介质 ,二维声波方程用下式描述 [1] : 2 u t2 =v2 (x,z) ( 2 u x2 2 u z2 ) fs(xs,zs) (1)式中 ,u(x,z)和 v(x,z)为点 (x,z)处介质的位移和速度 ,fs(xs,zs)为震源函数。二维井间波场的模拟是在井间有限区域内进行的 ,采用自动校正吸收边界条件 [2 ] :左边界 …     

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。     

一维波在水下多层介质中传播的时域解析解

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。     

聚能射流侵彻土壤/混凝土复合目标理论研究

为了研究聚能射流对土壤/混凝土复合目标的侵彻效应,分析土壤/混凝土复合目标在聚能射流侵彻下的响应特性,通过考虑聚能射流侵彻下塑性波在靶板中的传播和衰减,以及在土壤/混凝土界面的反射和透射,分析了反射波和透射波作用下射流对土壤和混凝土的侵彻过程,研究土壤/混凝土复合目标界面效应对聚能射流侵彻的影响,建立了聚能射流侵彻土壤/混凝土复合目标的理论模型。对聚能射流侵彻单一混凝土靶和土壤/混凝土复合靶进行对比试验发现,由于反射波和透射波的影响,聚能射流对土壤/混凝土复合靶的侵彻深度反而低于对单一混凝土靶的侵彻深度。在反射波和透射波的作用下射流的侵彻速度下降,导致了对土壤/混凝土复合靶侵彻深度的降低,试验结果与理论分析一致。     

微型薄膜偏振器的理论分析

应用电磁场理论对光在金属－介质多层膜结构中沿膜层界面传播的行为进行了探讨，分别给出了ＴＥ波和ＴＭ波的复振幅的衰减常数表达式，推出了它们的消光比公式，并对其中的金属铝与介质二氧化硅组合的多层膜的偏振消光比做了计算，给出了理论上的结果。     

多孔媒质界面上声波的反射和折射

一、引言 利用地震波进行石油勘探和利用超声波检测多孔材料时,了解声波在流体饱和的多孔媒质界面上的反射和透射特性十分重要。与一般的各向同性固体不同,多孔媒质中可以有传播速度不同的三种波型(快纵波、慢纵波和切变波)[1,2],其界面上声波的反射和折射行为较为复杂。Stoll[3]曾研究过流体中传播的平面纵波入射到水饱和的沉积岩表面上的反射系数,但未具体计算在多孔媒质中的折射波的振幅,也未考虑在多孔煤质中传播的声波入射到流体(或固体)界面时的反射和折射特性。Hovem[4]在研究声波通过浸没在流体中的多孔媒质栩透射特性时,为简便地…     

声波在多层介质中传播的四端参数模型应用分析研究

声波在两种介质的交界面透射和反射时 ,借鉴机械四端参数法 ,利用声学边界条件 ,引入了四端参数矩阵 ,建立四端参数模型。通过对四端参数矩阵的分析 ,探讨了在简谐平面波垂直入射的条件下 ,声波在多层介质中的传播特性 ,并推导出声透射系数和声反射系数的一般计算公式。     

广义兰姆波的积累二次谐波发生研究

借助色散导波的部分波分析方法、二阳微扰理论及同的声非线性反射处理技术,本文对声波导中广义兰姆波的积累二次谐波发生进行了理论研究。结果表明,在一定条件下,源于声波导介质的体非线性、由文义兰姆波的部分波非线性相互作用所发生的二次谐波具有随传播距离积累增长的性质,文中给出了广义兰姆波的积累二次谐波发生所要满足的条件,并求解出相应的积累二次谐波之解析式。     

声波测井仪隔声方法及应用

声波测井是石油勘探和开发阶段必不可少的重要手段，在仪器一端声波以脉冲发射方式射人地层，这时声波沿井壁传播，在另一端被多套接收装置接收，这样通过声波首波到达的时间以及到达多套接收装置的时差来分析地层情况。这种沿地层传播的声波信号就是携带地层信息的有用信号，而井内传播的直达波，一次和多次的反射波，沿仪器内部达到接收装置的声波信号是不需要的信号，需要在仪器内采取各种方法将之衰减隔绝。本文主要就现有声波仪器的各种隔声方法及应用进行分析。