含夾雜雙重孔隙介質(zhì)中散射問題的研究.pdf

1、近年來，有關(guān)雙重孔隙介質(zhì)波動理論和相關(guān)問題的研究越來越多的得到人們的關(guān)注，尤其是雙重孔隙介質(zhì)中夾雜對彈性波的散射問題一直是科學(xué)界具有挑戰(zhàn)性的研究課題，在物理學(xué)、地震學(xué)、力學(xué)中都有著廣泛而深遠(yuǎn)的意義。例如復(fù)合材料無損探測、礦產(chǎn)和石油的勘探、雷達(dá)、聲納等技術(shù)的應(yīng)用，均需要考慮彈性波的散射效應(yīng)與復(fù)雜孔隙介質(zhì)的力學(xué)特性之間的相互關(guān)系。
　　迄今為止，盡管眾多的學(xué)者對彈性介質(zhì)以及單孔隙介質(zhì)中夾雜對彈性波的散射問題做了許多卓有成效的研究工作，

2、但雙重孔隙介質(zhì)中的相關(guān)問題還少有研究，需要更深入的探討，而雙重孔隙介質(zhì)中彈性波的散射問題的研究則更是處于起步階段，所以本文主要針對雙重孔隙介質(zhì)中含球形夾雜的散射問題進(jìn)行了研究，基于Berryman等建立的拓展Biot理論和雙重孔隙介質(zhì)模型，本文將波函數(shù)展開法推廣應(yīng)用到求解平面和三維兩種狀態(tài)下彈性波在雙重孔隙介質(zhì)中單球形理想流體夾雜上的散射問題。文中給出了問題解析解的形式，包括位移場和應(yīng)力場。進(jìn)一步數(shù)值計(jì)算獲得了P1~P3、S波以及三維情

3、況下SH波和SV波散射場的諧波振幅隨頻率的變化規(guī)律。本文的計(jì)算結(jié)果表明，基質(zhì)孔隙率、裂隙孔隙率、夾雜半徑和基質(zhì)滲透率均對壓縮波和剪切波散射場的諧波振幅有顯著的影響，并且隨著頻率的增大，基質(zhì)孔隙率、裂隙孔隙率、夾雜半徑和基質(zhì)滲透率對散射場諧波振幅的影響程度均增高。但基質(zhì)孔隙率對P3波的諧波振幅基本都沒有影響，而裂隙孔隙率對P2波的諧波振幅也影響甚微，基質(zhì)滲透率只對P2波的散射場諧波振幅有影響，而對其他的波的散射場諧波振幅基本沒有影響。在不