饱和土中弹性波的传播特性

采用实用修改Ｂｉｏｔ模型，考虑土颗粒和孔隙充体的压缩性，建立了饱和土中弹笥波弥散方程，进而利用数值方法全面探讨了饱和土中两种压缩波涉及一种剪切波的波速和衰减与频率及饱睡土参数的关系，给出了各种波的典型广义弥散曲线和衰减曲线。研究揭示了饱和地中三种体流的传播特性，对于岩土工程波动勘测技术及相关领域具有理论与应用价值。     

饱和土中Love波弥散特性

本文利用有限元法推导了饱和土中Ｌｏｖｅ面波的弥散特性方程，讨论了饱和土中Ｌｏｖｅ面波波速度的弥散特性及位移分布规律，并与相应弹性地基Ｌｏｖｅ面波的波速度弥散曲线进行了比较。     

非饱和地基中Love波的传播特性

基于非饱和多孔介质的波动方程,考虑了土中水,气体与土骨架之间的粘性耦合作用,建立了弹性半空间上非饱和土层中Love波的弥散方程。首先分析了饱和度与频率对非饱和孔隙介质中剪切波速的影响。然后运用数值方法得到了不同饱和度下土层中多种Love模态波的弥散特性和位移分布情况,并用图表的形式给出。数值计算结果表明,上覆非饱和土层中Love波的传播速度和衰减系数不仅具有频散性,而且与土层的饱和度有关。在不同饱和度时的高模态(n≥2)的Love波的截止频率值不同。此外,讨论了饱和度对Love波水平位移幅值的影响。     

地基含倾斜界面对Love波弥散特性

利用有限元法及解析法相结合的方法建立了地基含有倾斜层时Ｌｏｖｅ波弥散特征方程和位移计算公式，利用这一方法研究了该类地基Ｌｏｖｅ波弥散特性，并与水平成层地基进行比较。     

非理想界面正交各向异性层/压电半空间结构中Love波的传播特性

研究了正交各向异性层与压电半空间非理想连接时Love波的传播特性。其中,界面条件由剪切滞后模型表征,正交各向异性层表面机械自由。首先,对压电材料和正交各向异性材料的波动方程进行求解,然后利用界面条件和边界条件推导了显函形式的频散方程,最后进行了数值计算,分析了界面性态、压电材料性能和正交各向异性程度对频散特性的影响。分析结果表明：Love波的传播速度随着界面约束强度的降低而减小;当不理想程度较高时,正交各向异性程度和压电材料性能对Love波的传播速度影响不大。     

地基含倾斜界面时Love波弥散特性

利用有限元法及解析法相结合的方法建立了地基含有倾斜层时Ｌｏｖｅ波弥散特征方程和位移计算公式。利用这一方法研究了该类地基Ｌｏｖｅ波弥散特性，并与水平成层地基（α＝０°）进行比较     

狭缝空腔间粘弹性体中弹性波传播特性的研究

利用笛卡尔坐标下的Kelvin-Voigt线性粘弹性模型,研究了无限长粘弹性狭缝通道中波的传播和衰减。利用自适应绕数求根方法,针对具有狭缝形空腔周期性分布覆盖层的吸声问题,求得频散方程的根,并且得到无限长狭缝空腔中相速度频散曲线和衰减曲线。分析了各阶模式对无限长粘弹性狭缝结构中波传播的相速度和衰减的影响。通过引入复粘弹性模量,粘弹性波动方程具有弹性波动方程相对应的形式,计算中可用复值粘弹性模量代替相应的弹性模量。粘弹性狭缝结构中所有波传播模式均存在衰减,高阶波在某个频率以下衰减非常大,而在该频率以上逐渐减小;最低阶模式的相速度与材料无损耗的情况非常接近。粘弹性狭缝结构中波传播的衰减特性不仅与狭缝的结构参数有关,还与粘弹性材料本身的复弹性模量有关。     

饱和土中爆炸应力波传播特性研究

在饱和土地层中建设了大量的工程项目,由于安全和防卫的需要,这些重要的工程必须考虑爆炸应力波荷载的作用,研究饱和土中爆炸应力波传播特性有着重要的意义.基于应力波传播理论,初步分析了爆炸荷载作用下饱和土介质的变形特性、压缩特性和强度特性;采用有效应力动力分析方法,推导了爆炸应力波在饱和土介质中传播的有效应力运动方程.研究结果可以为饱和土介质中建筑设施的抗爆安全评估提供理论依据.     

利用Love波特性计算地基动力响应

本文利用Love波弥散特性在频域上对地基出平面振动及扭振问题进行了研究。在计算区域内结构将采用有限单元划分,而在边界上则根据Love 面波特性使用传递边界有限单元。本文同时讨论了不同模态波对结构动力响应的贡献。本文方法也适合于静力分析。     

覆盖层为功能梯度材料弹性半平面中的Love波

对均匀各向同性弹性半平面上覆盖一层功能梯度材料中存在的Love波的频散问题进行了研究,给出了Love波频散方程的一般形式。利用WKBJ近似理论,给出了功能梯度材料层的位移、应力近似解析解,导出了Love波WKBJ近似频散方程的一般形式。该文以功能梯度材料层的剪切弹性模量和质量密度沿厚度方向均为指数函数变化为例,进行了实例计算和分析,给出了频散曲线,讨论了Love波在功能梯度材料覆盖层弹性半平面中传播的一般性质。这些结论对无损检测和反问题分析方法的改进提供理论依据。     

横观各向同性饱和土体的实用波动方程

假定饱和土体土骨架及渗透系数具有横观各向同性，土颗粒不可压缩，建立了横观各向同性饱和土体实用波动方程，推导出横观各向同性饱和土体平面简谐波的波速弥散方程，结果显示横观各向同性饱和土体存在四个体波，其中一个为ＳＨ波，其余三个当波沿水平面或垂直水平面传播时，才分别是ＳＶ波、Ｐ１波和Ｐ２波。最后，用数值方法分析了ＳＨ波、ＳＶ波、Ｐ１波和Ｐ２波沿水平面和垂直面传播时的波速弥散曲线与特征衰减曲线，以及各个弹性波沿与水平面成４５°方向传播时的波速弥散曲线。     

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。     

饱和土中球形空腔稳态振动及其在基桩中的应用

利用Ｂｉｏｔ饱和土波动理论求解了饱和土中球形空腔内部受周期性动荷载作用下的动力响应，并分析了球形空腔表面排水条件和振动频率对位移和孔隙水压力的影响。利用上述结果分析了桩在稳态振动下桩端的刚度和阻尼。     

Love波变分原理与Love面波法的反演技术

本文从Ｌｏｖｅ波的变分原理出发，导出了非均质地基土参数（如剪切波速度β、质量密度ρ）的微小扰动引起Ｌｏｖｅ波相速度ｃ或波数ｋ的微小变化的解析关系式，进而求得相速度或波数对土层参数（β、ρ）的偏微商．在利用面波法（即ＳＡＳＷ法）反演土层参数时，若以上述偏微商代替以往的割线法［１］［２］计算偏导数迭代矩阵Ａ＿Ｋ，不仅准确，而且可大大减少计算量，节约机时，提高反演速度．文末给出的实例证明了此法的合理性和实用性。     

Love波在电磁弹性多层结构中的频散特性

在电磁弹性多层结构模型的基础上, 通过本构方程和场方程推导出Love 波在电磁弹性介质中的波动方程。利用传递矩阵方法, 给出了一定边界条件下Love 波在该结构中的频散方程。通过对算例进行分析, 得出了Love 波在电磁弹性多层结构中传播的一些特性。      

Love wave propagation in a solid with a cold-worked surface layer

In this paper, experiments show Love wave generation along the top surface of used railroad rail, where the shear wave velocity has been slightly reduced by the cold-working of wheel passage for years. The rf pulses used in the experiments have about 10 µs duration and a relatively narrow frequency spectrum. The group velocity of the Love wave is found to have a strong dependence on the carrier frequency over the tested range of 0.45–3.1 MHz. Application of the seismological one-layered model to the experimental measurements yields an NDE technique for the elastic properties and the thickness of the cold-worked surface layer. The results are interpreted on the basis of a destructive observation by micro-Vickers hardness testing.     

饱和土中桩-桩竖向动力相互作用因子研究

桩桩动力相互作用的研究是研究群桩动力阻抗的基础,而桩桩动力相互作用通常利用动力相互作用因子来反映。将饱和土视为液同两相介质,利用薄层法得到了饱和土的竖向动力阻抗,进而得到饱和土中桩桩竖向动力相互作用因子。通过分析桩土力学参数对竖向动力相互作用因子的影响发现：桩间距、耦合系数、桩土模量比等参数对竖向动力相互作用因子有较大的影响,液固耦合系数较大时也有一定的影响。