梯度饱和多孔材料中弹性波的截止频率

摘要

基于Biot多孔介质理论,应用WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)法,推导得到SH波和Lamb波在梯度非均匀含液饱和材料中截止频率的解析表达式.求解过程中应用波数趋于零的极限条件,通过简化控制方程,获得平面SH波和P-SV波的截止频率.问题的解答揭示了截止频率与材料的物理力学性质以及非均匀性密切相关.考虑材料参数沿板厚按指数形式变化的饱和多孔板,通过数值算例分析弹性平面波在该类非均质饱和多孔材料中的截止频率变化规律.数值结果表明,截止频率随着板的厚度、孔隙率和非均匀参数及渗透系数的不同均有显著的变化,验证了计算结果满足精确性要求.