岩体中的弹性波的分类?

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工程爆破、核爆炸、地震在岩体中产生弹性波;岩体破坏时的声发射产生一种脉冲波(pulse wave);在弹性波观测技术中,借助于声波仪的发射换能器对岩体发射一种脉冲波。这些弹性波在岩体中的传播具有许多共同的特性。

弹性波:对于弹性介质(medium)来说,受到一个初始的扰动,这个扰动以波的形式传播,叫弹性波。在岩体中,这种扰动可能是爆破产生的、岩体破坏产生的或者是弹性波探测仪的发射换能器发射出来的。

表面波与体波:弹性介质受到扰动将产生两种弹性波,一种波在表面传播,叫表面波,另一种在弹性体内部传播,叫体波。

表面波分类:有两种,一种只在表面覆盖一层表面层时才出现,这种波叫勒夫(Love)波,这种波仅在表面水平方向作横向剪切振动。另一种叫瑞利(Rayleigh)波,这种波在沿传播方向的垂直面内作椭圆形逆进运动。

体波分类:也有两种,一种是纵波,即压缩波,简称P波,另一种是横波,即剪切波,简称S波。

按弹性波的频率(frequency)分:频率为几千赫至20千赫的弹性波,人耳可以听到,故称为声波,高于这个频率段的叫超声波(ultrasonic wave),低于这个频率段的人耳也听不到,叫次声波(infrasound wave)。频率为几十至几百赫的弹性波叫地震波。地震波是一种应力波,即动应力在岩体中传播。

在工程爆破中,爆炸近区产生冲击波(shock wave),冲击波有陡峭的波阵面,其传播速度大于介质的声速。冲击波在介质中传播时能量耗散演变为应力波,介质在应力波作用下会发生移动、断裂等,能量耗散,衰减为地震波(seismic wave)。

弹性波有反射与折射、绕射和散射


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