SH波散射

摘要： 针对SH波作用下边坡地形的地震动响应,采用辅助圆弧将计算区域分为2个部分,应用波函数展开法分别求得了各局部坐标下的位移场.通过局部坐标间的几何关系和傅里叶级数展开,统一了各位移场的表达形式.根据虚拟圆弧面的位移连续和应力协调条件,得到了波函数展开系数的线性代数方程组,并采用最小二乘法进行求解.通过与有限元计算结果的对比,验证了本文方法的正确性.参数分析表明,边坡的地面运动取决于其几何形状以及入射波特性,边坡对水平人射SH波有明显的遮拦效应.

摘要： In this study,we investigated the dynamic stress concentration factor of single circular inclusion shallow buried in surface softlayered half space impacted by steady SH-wave using the complex variable function method and the wave function expansion method,and obtained the analytical solution.Based on the attenuation characteristic of SH-Wave scattering and using the large-arc assumption method,we converted the problem of the layer half space linear boundary to that of the circle boundary and,by an example,analyzed the influence of different incident wave numbers and the ratios of the circular inclusion to the half space on the distribution of the dynamic stress concentration factor and on the change of the maximum dynamic stress concentration when the incident SH-wave is vertical.Numerical examples show that the "softer" the circular inclusion,the greater its wave number of circular inclusions,and the larger the dynamic stress concentration factor around the circular inclusion;the maximum dynamic stress concentration factor around circular inclusion reaches its maximum value when the number of the incident SH-wave approaches 0.35.%利用复变函数法和波函数展开法,对地表软覆盖层中浅埋圆形夹杂在稳态SH波作用下的动应力集中问题进行研究并给出了解析解.根据SH波散射时的衰减特性,采用了大圆弧假定的方法,将半空间覆盖层直线边界问题转化为曲面边界问题.通过算例分析了SH波垂直入射时,不同入射波波数和圆夹杂与半空间的波数比对圆形夹杂周边动应力集中因子的分布和动应力集中因子最大值变化的影响.算例表明,圆形夹杂越“软”,其波数越大,夹杂周边的动应力集中因子越大;入射波波数约0.35时,夹杂周边的最大动应力集中因子达到最大值.

摘要： By using the intergral transform technique and combining with Copson methods ,the scattering of SH wave in one‐dimensional hexagonal piezoelectric quasicrystal with a crack is discussed .Through dual integral equations are sloved ,the analytical expression of phonon field stresses ,phason field stres‐ses ,phonon field displacements ,phason field displacements and electric displacements are obtained . Stress intensity factor at crack tip and electric displacement intensity in electic field are defined .In the electric impermeable condition ,the analytical expression of stress intensity factor at crack tip and electric displacement intensity in electic field are obtained .The study has certain theoretical value in the engineering application of piezoelectric quasicrystal materials .%利用积分变换技术，结合Copson方法，研究了含直线型对称裂纹的一维六方压电准晶对SH波的散射问题。通过求解对偶积分方程，得到声子场、相位子场应力、位移及电场电位移分量的解析解。定义了裂纹尖端应力强度因子及电位移强度因子，给出了电非渗透性条件下应力强度因子及电位移强度因子的解析解。此研究结果对压电准晶材料的工程应用有一定的理论价值。

摘要： The issue of dynamic stress concentration for shallow buried circular cavity in a soft layered half-space under steady SH-wave has been studied based on the complex function and wave function expansion method.An analytical solution was obtained.According to the attenuation characteristic of SH-wave scattering,using the large-arc assumption method,which was,straight boundary of the surface layer was approximated by a circle with large radius,which led to a surface boundary problem.Firstly,the general forms of unknown wave function were given based on the Helmholtz theorem.Then,according to the boundary conditions and the complex Fourier-Hankel series expansion method,the problem was transformed into the infinite linear algebraic equations of unknown coefficients in the solution of the wave function.From the finite terms,the numerical results could be obtained.Through examples,it is analyzed the influence on the distribution of dynamic stress concentration factor around the shallow buried circular cavity in a soft layered half-space when SH-Wave is normal incidence,including the wave number difference between overburden layer and half space medium in different incident frequencies,the variation on the cover thickness and the buried depth of the circular cavity.%利用复变函数法和波函数展开法对地表软覆盖层中浅埋圆形孔洞在稳态 SH 波作用下的动应力集中问题进行了研究并给出了解析解。根据 SH 波散射时的衰减特性，采用了大圆弧假定的方法，即利用一个半径很大的圆来近似表示地表覆盖层的直线边界，将半空间覆盖层直线边界问题转化为曲面边界问题。首先根据 Helmholtz 定理预先给出了待求波函数的一般形式解，再根据边界条件并利用复数 Fourier-Hankel 级数展开的方式把所求问题转化为求解波函数中未知系数的无穷线性代数方程组问题，对该无穷代数方程组截取有限项求得该问题的数值结果。通过算例分析了SH 波垂直入射时，覆盖层和半空间介质的波数差异、覆盖层厚度的变化、圆孔埋置深度等因素对地表软覆盖层中浅埋圆形孔洞周边动应力集中系数的影响。

摘要： 采用 Green 函数法对压电材料中多个孔边径向裂纹在 SH 波作用下的相互作用问题进行了研究。首先利用复变函数方法构造出具有多个半圆形凹陷的半无限压电介质的位移 Green 函数和电场 Green 函数，然后采用裂纹“切割”技术构造孔边径向裂纹，根据界面上的位移和应力连续性条件建立求解问题的第一类 Fredholm 定解积分方程。最后作为算例，给出了裂纹尖端动应力强度因子随缺陷几何尺寸、材料物理参数和入射波频率的变化特征图并进行了讨论。%Based on the method of Green's function,this work studied the interaction of the radial cracks emanating from the edges of the circular cavities in piezoelectric material,which was subjected to the dynamic incident anti-plane shearing wave(SH-wave).Firstly,coupled Green's functions for displacement and electric potential were established by using a complex variable method.Secondly,crack-division technique was used to construct the model of radial cracks. The problem was reduced to a series of Fredholm integral equations of the first type according to the continuity conditions of the displacement and stress at the interface.Finally,numerical results were provided by solving the equations to show the influences of the geometry parameters,piezoelectric characteristic parameters,and the wave frequencies of incident wave on the dynamic stress intensity factors(DSIFs)at the crack tips.

摘要： 针对下部脱胶的界面圆柱夹杂对SH波的散射问题进行稳态研究.按照“分割”和“契合”思想,采用复变函数法、Green函数法与多极坐标法相结合实现边值问题的求解.首先,分别求解沿双相介质交界面剖分的上、下半空间的Green函数;其次,在界面上附加未知力系,将上、下半空间契合在一起,按交界面上的位移和应力的连续条件构造定解积分方程组;再次,采用直接离散法求解积分方程组,反推得到位移和应力场的表达式;最后,按应力场的表达式求得界面夹杂边沿的动应力集中因子.数值研究2个界面脱胶夹杂之间的相互作用,给出夹杂边沿动应力集中因子的分布情况.研究结果表明,界面脱胶夹杂之间的相互影响十分显著.

摘要： To obtain anti-plane elastodynamic analytic solution of a semi-circular cylinder, subject to anti-plane point source loading in a vertical bound of an elastic quarter space, image method and wave function expansion method are employed to study steady state scattering of the semi-circular cylinder and interaction of bounds, then displacement and stress are determined in this quarter space. More specifically, firstly, the quarter space is extended as a half space, and the semi-circular cylinder is also extended as a circular cylinder. Then, displacement wave is constructed as series form of wave function and circular cylindrical bound is expanded as Fourier series to determine coefficients of wave function finally. Dynamic stress distributed around circular cylinder is calculated to show that scattering of the semi-circular cylinder is apparently to distinguish front and back, and relative low frequency of loading usually causes more dynamic stress around the semi-circular cylinder, and material parameters also have two widely divergent influences on the radial and circumferential dynamic stress distribution. This steady state solution is presented to enrich SH wave scattering theory and to formulate Green function method for SH wave scattering of bi-material interfacial circular cylinder with theoretical analysis. Numerical calculating examples demonstrate the related engineering problem for underground engineers, earthquake engineers, geotechnical engineers and civil engineers as well.%为得到直角域中垂直边界上的半圆柱对点源载荷的反平面弹性动力学解析解,按照镜像方法和波函数展开法,研究了点源对半圆柱的稳态散射以及其与边界的相互作用,得到直角域中的位移场和应力场.首先,延拓直角域为半空间,延拓半圆柱为圆柱,得到等价问题;其次,构造位移波的波函数级数表达式;最后,对圆柱边界做Fourier展开,定解波函数系数.数值计算了圆柱边沿的动应力,结果表明,半圆柱的散射总是明显地分为投射侧和隐蔽侧,相对低频总是能引起更大的动应力,介质参数对径向动应力和周向动应力的分布,有着截然不同的影响.理论分析得到的稳态解丰富了SH波散射的理论,为双相介质界面圆柱的SH波散射的Green函数方法奠定了基础,数值算例为相应的工程问题提供了参考.

摘要： 分析了 SH 波对一维六方准晶中直裂纹的散射问题。利用积分变换技术，结合 Copson 方法，通过求解对偶积分方程，得到声子场和相位子场应力、位移及裂纹尖端动应力强度因子的解析表达式。通过数值算例讨论了裂纹长度、入射角和入射波频率对标准动应力强度因子的影响，此研究在工程材料应用中有一定的参考价值。%The scattering of SH wave in one-dimensional hexagonal quasicrystal with a linear crack is studyed in the paper.By using the intergral transform technique and combining with Copson methods, through solving dual integral equations,the analytical expression of phonon field stresses,phason field stresses,phonon field displacements,phason field displacements and dynamic stress intensity factor at crack tip are obtained.Numerical examples are used to discuss the impact of the crack length,incident angle,incident wave frequencies on dynamic stress intensity factors.The research has certain value in en-gineering materials application.

摘要： 研究界面波动力学对保障结构安全具有重要工程意义.应用“剖分-契合”法和“裂纹切割”技术,研究半空间双相介质界面上同时嵌有圆孔和裂纹时SH波对圆孔的动力作用.利用“镜像法”,将半空间的水平界面问题变换为全空间的水平界面问题,构造出能自动满足半空间自由表面边界条件的散射波;由保障水平界面应力位移连续的“剖分-契合”条件,导出求解该问题的定解积分方程组;对界面圆孔边的动应力集中情况进行讨论分析.结果表明:工程应用中必须考虑自由边界、裂纹长度、介质材料参数和入射波数等对孔边动应力集中程度的综合影响.应该避免较大的波数比、较高的入射波波数、较长的裂纹长度与垂直入射的同时出现,这对降低孔边的动应力集中系数效果明显,对减轻结构动力效应具有一定的工程价值.

摘要： The scattering of steady-state horizontal shear wave (SH-wave)by arbitrary cavity in anisotropic half-space is investigated together with its effect on ground motion by using the complex variable function method.The scattered wave function stratifying the condition of the stress free on the horizontal sur-face of anisotropic-half space automatically is constructed in the transformed space.Based on the zero-stress boundary condition of the cavity surface,the coefficient of scattered wave function is solved by means of the least squaresmethod.By simulating the geological condition of the media anisotropy,theground surface displacement amplitudes of anisotropic half-space with circularcavity,elliptical cavity and quadrate cavity are illustrated numerically.Theeffect of ground motion on the media property,the cavity shape,buried depth,the wave number and incident angle of incident wave are analyzed.Numericalresult shows the media anisotropy has great effects on the ground surface displacementof half-space with a cavity.The ground surface displacement amplitudecaused by incident wave with a certain angle may be much greater than thatof the isotropic media in a certain frequency range,and decreases with theincrease of the cavity depth.%本文采用复变函数方法研究了稳态水平剪切波（SH 波）在各向异性弹性半空间中任意形状孔洞上的散射及其对地面运动的影响。在变换空间中构造出自动满足各向异性半空间水平表面上应力为零的散射波函数，并根据孔洞表面应力为零的边界条件，采用最小二乘法求解散射波函数的系数。用介质的各向异性性质来模拟地质条件，给出了 SH 波作用下含圆孔、椭圆孔和方孔的各向异性半空间表面位移幅值的数值结果，并分析了介质特性、孔洞的形状、埋深、入射波波数及入射角度等因素对地面运动的影响规律。数值结果表明：介质的各向异性对含有孔洞的半空间表面的地表位移具有显著的影响；沿一定角度的入射波在某一频段内所引起的地表位移幅值比各向同性介质的可能要大，且随着孔洞埋深的增加，地表位移的幅值逐渐减小。

摘要： 基于表面/界面模型,研究了由圆形压电纳米夹杂和无限大压磁基体构成的压电-压磁复合材料对SH波的散射与磁电弹场集中问题.应用波函数展开法,推导了满足界面条件的散射波、反射渡和透射波的解析解.数值计算了界面效应和施加的磁场对动应力、动电场和动磁场集中系数的影响.

摘要： 基于表面/界面模型,研究了由圆形压电纳米夹杂和无限大压磁基体构成的压电-压磁复合材料对SH波的散射与磁电弹场集中问题.应用波函数展开法,推导了满足界面条件的散射波、反射渡和透射波的解析解.数值计算了界面效应和施加的磁场对动应力、动电场和动磁场集中系数的影响.

摘要： 基于表面/界面模型,研究了由圆形压电纳米夹杂和无限大压磁基体构成的压电-压磁复合材料对SH波的散射与磁电弹场集中问题.应用波函数展开法,推导了满足界面条件的散射波、反射渡和透射波的解析解.数值计算了界面效应和施加的磁场对动应力、动电场和动磁场集中系数的影响.

摘要： 基于表面/界面模型,研究了由圆形压电纳米夹杂和无限大压磁基体构成的压电-压磁复合材料对SH波的散射与磁电弹场集中问题.应用波函数展开法,推导了满足界面条件的散射波、反射渡和透射波的解析解.数值计算了界面效应和施加的磁场对动应力、动电场和动磁场集中系数的影响.

摘要： 基于表面/界面模型,研究了由圆形压电纳米夹杂和无限大压磁基体构成的压电-压磁复合材料对SH波的散射与磁电弹场集中问题.应用波函数展开法,推导了满足界面条件的散射波、反射渡和透射波的解析解.数值计算了界面效应和施加的磁场对动应力、动电场和动磁场集中系数的影响.

摘要： 利用复变甬数法与多极坐标法对中间是半圆凹陷、一边是斜三角形凸起和一边是等腰三角形凸起的组合地形对SH波的散射问题进行研究。首先将求解区域分为3个部分，再分别构造不同区域满足边界条件的驻波解，并在公共边界实施“契合”，并建立满足半圆形凹陷表面应力自由边界条件的无穷代数方程组。最后通过具体算例分析不同参数对三角形凸起与半圆形凹陷相连地形地震动的影响。

摘要： 利用复变甬数法与多极坐标法对中间是半圆凹陷、一边是斜三角形凸起和一边是等腰三角形凸起的组合地形对SH波的散射问题进行研究。首先将求解区域分为3个部分，再分别构造不同区域满足边界条件的驻波解，并在公共边界实施“契合”，并建立满足半圆形凹陷表面应力自由边界条件的无穷代数方程组。最后通过具体算例分析不同参数对三角形凸起与半圆形凹陷相连地形地震动的影响。

摘要： 利用复变甬数法与多极坐标法对中间是半圆凹陷、一边是斜三角形凸起和一边是等腰三角形凸起的组合地形对SH波的散射问题进行研究。首先将求解区域分为3个部分，再分别构造不同区域满足边界条件的驻波解，并在公共边界实施“契合”，并建立满足半圆形凹陷表面应力自由边界条件的无穷代数方程组。最后通过具体算例分析不同参数对三角形凸起与半圆形凹陷相连地形地震动的影响。

摘要： 利用复变甬数法与多极坐标法对中间是半圆凹陷、一边是斜三角形凸起和一边是等腰三角形凸起的组合地形对SH波的散射问题进行研究。首先将求解区域分为3个部分，再分别构造不同区域满足边界条件的驻波解，并在公共边界实施“契合”，并建立满足半圆形凹陷表面应力自由边界条件的无穷代数方程组。最后通过具体算例分析不同参数对三角形凸起与半圆形凹陷相连地形地震动的影响。

摘要： 利用复变甬数法与多极坐标法对中间是半圆凹陷、一边是斜三角形凸起和一边是等腰三角形凸起的组合地形对SH波的散射问题进行研究。首先将求解区域分为3个部分，再分别构造不同区域满足边界条件的驻波解，并在公共边界实施“契合”，并建立满足半圆形凹陷表面应力自由边界条件的无穷代数方程组。最后通过具体算例分析不同参数对三角形凸起与半圆形凹陷相连地形地震动的影响。

摘要： 本发明公开了一种基于冲击波激发震源的转换SH波探测冲刷带方法，通过在回采工作面进风巷的入口处、中间处以及切眼处分别施工钻孔，然后在每个钻孔内进行多次冲击波激发，从而产生三个共炮点道集组，然后建立坐标系后，通过对每个共炮点道集组提取存在转换SH波信号的地震记录进行分析，SH波是由Love型槽波转换形成，因此未遇到冲刷带前转换SH波能量弱，遇冲刷带后Love型槽波大量转换发育后使得转换SH波能量变强，因此利用转换SH波在不同时段的能量差异性进行成像；最终叠加后得出冲刷带的位置成像；为后续的安全生产提供技术指导。

摘要： 本发明公开了一种用于三维SH波或多波地震勘探的智能检波器，包括密封连接为一体的上壳体和下壳体；所述下壳体内的底部向上设置有步进电机，所述步进电机的机壳上垂直向下设置有连接轴，所述连接轴的下端密封延伸出下壳体之外并与尾椎相连接；位于下壳体的上部设置有支撑架，所述支撑架的中部设置有定位轴承，步进电机的电机轴端部穿过所述定位轴承与电子罗盘固定连接，步进电机的电机轴外周面上固定有至少一个MEMS加速度计；所述上壳体内设置有控制单元模块，所述控制单元模块上设置有电气接口。本发明优点在于实现对于三维SH波震源放置在勘探区域任意位置的情况，都能智能地根据检波器自身所处的位置调整检波器的内部接收机芯方向。

摘要： 本发明涉及一种吸波胶液和结构一体化散射增强吸波材料及其制备方法，该结构一体化散射增强吸波材料包括基材以及在基材上设置有由吸波胶液浸渍固化形成的吸波层，其中吸波胶液包含如下质量配比的组分：吸波剂10‑30份、胶粘剂10‑20份、阻燃剂3‑5份、润湿剂0.3‑0.5份、分散剂0.3‑0.5份和溶剂100份。本发明的结构一体化散射增强吸波材料灵活多变，可以增强来波方向的电磁波的散射，而且具有轻质、宽频、高强、耐高功率等综合性能，力学性能更优异，并且电磁波的来波方向和蜂窝材料承力方向可以平行或相互垂直，可广泛的应用于航空航天、船艇、高铁等领域。

摘要： 本发明提供一种地震数据反射波与散射波联合求取深度域速度模型的方法，包括：步骤1，将时间域速度模型转换、编辑得到深度域初始速度模型；步骤2，利用反射波叠前深度偏移得到速度道集并拾取剩余深度；步骤3，求取速度编辑量，迭代得到深度域背景速度模型；步骤4，利用深度域背景速度模型进行散射波叠前深度偏移；步骤5，在散射点附近进行速度扫描并获取散射成像道集；步骤6，根据散射成像道集形态筛选得到最优的速度模型。该地震数据反射波与散射波联合求取深度域速度模型的方法能够更为精细地刻画地下复杂非均质体速度模型的真实情况，提高速度建模的精度，对复杂砂砾岩体、中古生界潜山、断层等复杂构造的准确速度模型求取意义较大。

摘要： 本发明公开了一种使用SH模式波和A0模式波识别套管井水泥环胶结状况的方法，在套管环向一周均匀放置8个收发互易的换能器，第一换能器为发射探头；第二、三换能器接收环向传播的波形；第四换能器在套管中分别激发环向传播的波；对第二、三换能器接收的全波波形做希尔伯特变换，分别计算所在扇区上的衰减值，环向8个测量单元分时工作，得到环向相邻两个换能器的8个扇区上的SH模式波和A0模式波的衰减；反演套后介质的横波阻抗，计算得到其所在扇区的套管后介质的横波速度；通过A0模式波的衰减值反演得到套后介质的纵波阻抗，计算得到其纵波速度；给出套管与水泥环之间的胶结状况。本发明可以识别套管与水泥环以及水泥环与地层之间界面的胶结状况。

摘要： 本发明公开了一种基于冲击波激发震源的转换SH波探测冲刷带方法，通过在回采工作面进风巷的入口处、中间处以及切眼处分别施工钻孔，然后在每个钻孔内进行多次冲击波激发，从而产生三个共炮点道集组，然后建立坐标系后，通过对每个共炮点道集组提取存在转换SH波信号的地震记录进行分析，SH波是由Love型槽波转换形成，因此未遇到冲刷带前转换SH波能量弱，遇冲刷带后Love型槽波大量转换发育后使得转换SH波能量变强，因此利用转换SH波在不同时段的能量差异性进行成像；最终叠加后得出冲刷带的位置成像；为后续的安全生产提供技术指导。

摘要： 本发明公开了一种用于三维SH波或多波地震勘探的智能检波器，包括密封连接为一体的上壳体和下壳体；所述下壳体内的底部向上设置有步进电机，所述步进电机的机壳上垂直向下设置有连接轴，所述连接轴的下端密封延伸出下壳体之外并与尾椎相连接；位于下壳体的上部设置有支撑架，所述支撑架的中部设置有定位轴承，步进电机的电机轴端部穿过所述定位轴承与电子罗盘固定连接，步进电机的电机轴外周面上固定有至少一个MEMS加速度计；所述上壳体内设置有控制单元模块，所述控制单元模块上设置有电气接口。本发明优点在于实现对于三维SH波震源放置在勘探区域任意位置的情况，都能智能地根据检波器自身所处的位置调整检波器的内部接收机芯方向。

摘要： 本发明提供了一种基于面波重建的散射面波压制方法及系统，属于地震勘探资料处理领域。该方法包括：(1)数据准备：采集原始地震数据；(2)提取面波频散曲线谱：从原始地震数据中提取面波频散曲线谱；(3)重建面波数据：根据步骤(2)得到的面波频散曲线谱重建面波数据；(4)获取新地震数据：从原始地震数据中减去步骤(3)得到的面波数据获得压制面波后的新地震数据。通过对某探区实际资料去噪处理前后的效果分析可以看出，本发明方法对散射面波的压制具有非常好的应用效果，本发明对野外采集中单炮存在的散射面波，具有较好的处理效果以及广泛的应用前景。

摘要： 本发明涉及电磁波吸收材料领域，具体涉及一种低电磁波后向散射吸波体的制造方法，包括低电磁波后向散射层、吸波层和金属反射面，所述吸波层设置在所述低电磁波后向散射层和所述金属反射面之间，所述低电磁波后向散射层由多个吸波导管构成，从而可以更好地降低暗室的背景噪声。

摘要： 本发明涉及一种基于离散小波矩量法的地震散射波场数值模拟方法；首先，选取形式较为简单的正交分域基函数，对待求波场进行展开，通过矩量法将LS方程转化为矩阵方程；其次，选取具有较好消失矩、正则性和紧支撑的Daubechie小波函数，利用Mallat塔式分解算法得到Daubechie小波滤波器，进而构造出正交小波变换矩阵对系数矩阵进行稀疏化，即得到关于小波展开系数的线性方程组；接着采用共轭梯度法求解该线性方程组；最后，对线性方程组的解向量进行小波逆变换，即得到待求波场的展开系数，进而求得计算区域上的待求波场值。本方法解决了传统矩量法在解LS方程时，离散系数矩阵满秩导致占用存储空间大、计算效率低的问题。