Analysis of dispersion curves of Rayleigh waves in the frequency–wavenumber domain

摘要

The method of spectrum analysis of surface waves (SASW) is discussed briefly. The analysis of the dispersion curves of Rayleigh waves in the frequency–wavenumber (f–k) domain is suggested due to the problems encountered in SASW. Three models of the layered media are considered according to typical situations in practice. All the modes that can be effectively excited are analyzed. The excitation and propagation characteristics of the Rayleigh waves are investigated by numerical simulation. The effects of some parameters such as number of channels and distance (s) between the source and the first receiver on the dispersion curves are investigated in detail for three models. Some important results about the number of receiver channels, relative error, mode jumping, and other aspects are obtained. It is found that reliable dispersion curves can be obtained by f–k analyses when the distance between the first receiver and the source is greater than one half the wavelength (0.5).Key words: dispersion curves, Rayleigh waves, SASW, frequency–wavenumber domain, mode jumping.La méthode d'analyse du spectre des ondes de surface (SASW) est brièvement discutée. On suggère l'analyse des courbes de dispersion des ondes de Rayleigh dans le domaine des nombres de fréquences et d'ondes (f–k) à cause des problèmes rencontrés dans le SASW. On considère trois modèles de milieux constitués de couches correspondant à des situations typiques en pratique. Tous les modes qui peuvent être effectivement excités sont analysés. L'excitation et les caractéristiques de propagation des ondes de Rayleigh sont étudiées par simulation numérique. Dans les trois modèles, on a étudié en détail les effets sur les courbes de dispersion de certains paramètres tels que le nombre de canaux et la distance (s) entre la source et le premier capteur. On a obtenu des résultats importants sur le nombre de canaux de capteurs, l'erreur relative, le saut de mode, et autres aspects. Il est montré que des courbes de dispersion fiables peuvent être obtenues par des analyses f–k lorsque la distance entre le premier capteur et la source est plus grande que 0.5 .Mots clés : courbes de dispersion, courbes de Rayleigh, SASW, domaine des nombres de fréquences et d'ondes, saut de mode.[Traduit par la Rédaction]