|
|
Скорость поперечной упругой волны
Скорость поверхностной волны может быть выражена через скорость поперечной волны
при этом всегда Отношение скорости продольных волн к скорости поперечных является функцией только коэффициента Пуассона:
Это отношение для изверженных и метаморфических пород обычно изменяется только в пределах от 1,7 до 1,9. Более значительны его колебания в осадочных породах — от 1,5 до 14. Из-за низкого сопротивления сдвигу оно очень велико для глинистых пород, а в рыхлых породах стремится к бесконечности. Таким образом, скорость распространения упругих волн в горных породах определяется их упругими свойствами и плотностью, при этом скорость практически не зависит от частоты колебаний волн. Распространение упругих волн в породах сопровождается постепенным уменьшением их интенсивности по мере удаления от источника излучения из-за поглощения энергии колебаний породой и превращения ее в тепловую и рассеивания акустической энергии на неоднородностях породы. Для однородных тел и монокристаллов поглощение акустических волн определяется вязкостью и теплопроводностью тел. Так же как и для жидкостей, зависимость коэффициента поглощения
где Зависимость В глинистых породах и суглинках Коэффициент поглощения всегда больше в тех породах, в которых скорость упругих колебаний меньше. В расчетах часто используется произведение плотности породы на скорость упругой волны в ней — удельное волновое сопротивление (удельный акустический импеданс) Z, которое представляет собой отношение давления волны σ к мгновенной скорости колебания частиц. Единица удельного волнового сопротивления называется акустическим омом (г/см2·сек). Волновое сопротивление пород определяет их способность отражать и преломлять упругие волны. Отражение и преломление происходит либо на границе между породами с различными акустическими параметрами, либо при переходе упругих волн из внешней среды в породу (и наоборот).
К преломлению и отражению упругих волн в первом приближении можно применить законы геометрической оптики. Коэффициентом отражения энергии Кэ называется отношение энергии отраженной волны WR к энергии падающей волны W0. При этом углы падения δп и отражения δ0 звуковой волны от границы раздела равны (рис. 21). При переходе из среды с малым волновым сопротивлением в среду с большим сопротивлением основная часть звуковой энергии отражается. Так, при переходе упругих колебаний из воздуха в воду отражается 99,8% их энергии, а при переходе из воды в породу — около 85%. Ввиду того, что скорости волн разных типов различны, в результате прохождения ультразвукового луча в породе происходит разделение волны по направлениям на: продольные и поперечные. Если ультразвуковой луч падает на границу раздела перпендикулярно, происходит только отражение. При угле падения δп > 0° происходит как отражение, так и преломление упругой волны. Постепенным увеличением угла δп можно добиться такого момента, когда произойдет полное внутреннее отражение (угол преломления φ = 90°) сначала продольной (первый критический угол δп) затем поперечной волны (второй критический угол δп, рис. 21). Если звуковая волна отражается от границы поверхности, то в волновом поле перед этой поверхностью происходит наложение падающей волны на отраженную — интерференция. При этом решающее значение имеет угол падения волны и сдвиг фазы между падающей и отраженной волнами. Сдвиг фазы определяется волновым сопротивлением отражающей среды. При совпадении отраженной и падающей волн по фазе происходит их суммирование и амплитуда суммарной волны значительно возрастает — появляются стоячие волны. Это явление находит широкое использование в практике.
Лекция №13   Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...  Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
.
, м/сек или 
;
.
.
продольной упругой волны от частоты колебаний f квадратичная:
,
— коэффициент вязкости.
.