平面S波在弹性介质与饱和冻土介质分界面上的能量传输特性 |
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引用本文: | 蒋汇鹏,马强,邵生俊,邵帅.平面S波在弹性介质与饱和冻土介质分界面上的能量传输特性[J].岩石力学与工程学报,2023(4):976-992. |
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作者姓名: | 蒋汇鹏 马强 邵生俊 邵帅 |
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作者单位: | 1. 青海大学土木工程学院;2. 西安理工大学岩土工程研究所 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52168053); |
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摘 要: | 基于冻结饱和多孔介质与单相弹性介质中弹性波的传播理论,研究平面S波入射在弹性介质与饱和冻土介质分界面上的能量传输问题。根据分界面上的边界条件和利用Helmholtz矢量分解定理,推导获得透反射振幅比和能量率的解析表达式。通过数值分析研究S波入射在弹性介质与饱和冻土介质分界面上的能量率与入射角度、入射频率、胶结参数、孔隙率、饱和度以及接触参数的关系。研究结果表明:随入射角度的增加将引起透射P1,P2,P3,S1和S2波的能量率增大,当达到临界角时反射P波消失以及透射P1,S1波出现明显的脉冲。透射波间的能量相互作用率仅随饱和度的增加而减小,受其余参数的增加而增大。透射S1波的能量率占各透反射波能量率之和的90%以上,各类参数的增大均引起透射S1波能量率的增大。此外入射频率、胶结参数、孔隙率和接触参数的变化对能量比例系数均有显著影响。
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关 键 词: | 土力学 饱和冻土 波的传播 透反射振幅比 透反射能量率 |
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