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用非饱和三相孔弹模型研究浅层土壤中地震波的传播特性
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2014.11.1
  • 页码:224301-224301
  • 分类:O347.41[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]上海大学精密机械工程系,上海,200072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:41104065)资助的课题.
  • 相关项目:声波探测非金属地雷的谐振机理及其特征参数
中文摘要:

研究浅层土壤中声波耦合的地震波的传播特性,用于声波探雷技术的机理分析。根据浅层土壤具有孔隙度和可压缩性的特点,利用非饱和三相孔隙介质中的地震波模型,研究了土壤孔隙度、含水饱和度等参数对地震波传播特性的影响。计算结果显示:在给定的参数条件下,地震波的传播速度和衰减系数均随频率的增加而增加;纵波的传播速度随孔隙度的增加而减小,横波的传播速度随孔隙度的增加而增加;地震波的传播特性随含水饱和度的增加变化比较复杂。通过对计算结果与已发表实验结果的比较分析,讨论了解析方法的可行性,为声-地震耦合机理及其在声波探雷研究中的应用提供了一定的理论基础。

英文摘要:

In order to study the mechanism of acoustic landmine detection, the propagation characteristics of acoustically coupled seismic waves in shallow soil are investigated. Based on the porosity and compressibility of shallow soil, the influences of parameters including soil porosity and water saturation on the propagation properties of seismic wave are discussed with the model of seismic waves in unsaturated three-phase porous medium. The calculation results show that under the given parameters, the propagation velocity and attenuation coefficient of seismic wave increase with the increase of acoustic frequency. The propagation velocities of longitudinal waves and those of transverse waves respectively decrease and increase with the increase of soil porosity. In addition, the propagation characteristics of acoustically coupled seismic waves become complicated with the increase of water saturation. The feasibility of the analysis method is discussed by comparing the calculation results with the experimental data published previously. As a result, a theoretical foundation is provided for the acoustic-to-seismic coupling mechanism and its application in the study of acoustic resonance landmine detection.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876