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P波在非线性交叉节理岩体中的传播特性研究
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作者 柴少波 李建春 +1 位作者 赵均海 陈昕 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1149-1157,共9页
岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立... 岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立了平面P波在2条交叉节理中的传播方程。其次,采用UDEC程序对2条交叉节理中的波传播进行了数值模拟,对比发现,理论结果与数值计算结果非常接近。然后,采用数值方法建立了平面P波在2组交叉节理中传播的计算模型。最后,对影响波传播的一些参数进行了分析。结果表明,节理刚度、节理分布以及入射波频率等都影响波的传播过程;交叉节理不同监测点处的透反射系数也不尽相同。提出的理论方法为分析应力波在交叉节理中的传播提供了新的思路,但该方法仍有很多局限,对于复杂工况,可以采用数值模拟方法。 展开更多
关键词 岩石力学 交叉节理 波传播 时域递归分析法 节理岩体 反射系数
围压对红砂岩应力波传播特性的影响 预览
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作者 金解放 王杰 +5 位作者 郭钟群 梁晨 袁伟 吴越 张睿 王熙博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期435-444,共10页
围压可以改变岩石内部微观结构,导致波阻抗发生变化,进而影响应力波在岩石中的透反射能力。为探索围压对岩石应力波传播特性的影响,通过一维应力波理论推导,得到了岩石应力波透射系数和反射系数随波阻抗值的变化关系。用红砂岩制备短试... 围压可以改变岩石内部微观结构,导致波阻抗发生变化,进而影响应力波在岩石中的透反射能力。为探索围压对岩石应力波传播特性的影响,通过一维应力波理论推导,得到了岩石应力波透射系数和反射系数随波阻抗值的变化关系。用红砂岩制备短试件和长试件,基于动静组合加载实验系统进行不同围压下的应力波传播试验,分析岩石的纵波波速、波阻抗、反射系数和透射系数与围压的关系。根据岩石波阻抗与围压的经验模型,结合理论分析所得的透射系数与波阻抗的关系,得到不同围压下透射系数的理论值,并与相应的试验值进行对比,证明理论分析结果的正确性。综合分析了岩石的纵波波速、波阻抗、透射系数和反射系数与围压的关系,得到围压对红砂岩应力波传播衰减特性的影响规律。结果表明,岩石短试件和长试件的纵波波速及波阻抗与围压之间均具有正向相关性。随着围压的增加,短试件反射系数的绝对值逐渐减小,透射系数逐渐增大,长试件的透射系数逐渐减小,透射系数和反射系数均与围压呈二次函数关系。纵波波速、波阻抗、透射系数及反射系数与围压的关系都表明,增大围压有利于应力波穿过岩石,减小其幅值的衰减。 展开更多
关键词 应力波传播 围压 波阻抗 反射系数 纵波波速
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柱面波在含节理岩体中传播的UDEC模拟
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作者 柴少波 赵均海 王昊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期2848-2856,共9页
柱面波是岩体工程爆破中常见的波动形式之一,研究其传播规律对于岩体工程开挖及地下结构安全有重要意义。首先,采用离散元程序UDEC对柱面波在含线弹性节理岩体中的传播特性进行数值模拟研究。建模时通过在模型底部设置半圆柱状空腔实现... 柱面波是岩体工程爆破中常见的波动形式之一,研究其传播规律对于岩体工程开挖及地下结构安全有重要意义。首先,采用离散元程序UDEC对柱面波在含线弹性节理岩体中的传播特性进行数值模拟研究。建模时通过在模型底部设置半圆柱状空腔实现柱面波的加载。之后,分别对无节理以及含单个节理的岩体中柱面波的传播进行模拟,并将数值结果与相应的理论结果进行对比,结果表明,UDEC能够准确有效地模拟柱面波在节理岩体中的传播。然后,分析节理刚度、入射波频率和监测点位置等因素对单节理岩体中柱面波透反射系数的影响规律。参数研究表明,监测点的位置变化会通过影响波的几何衰减和改变波的入射角度共同影响柱面波的传播特性;节理刚度在一定范围内会对透反射系数有显著影响,当刚度取值较大时影响较小,此时应力波主要以透射为主;频率影响分析再次印证了节理通低频、阻高频的特性。最后,对柱面波在一组节理中的传播特性进行研究,并且对影响波传播的因素展开分析。结果表明,节理间距和节理数量共同影响着波的传播特性。 展开更多
关键词 岩石力学 柱面波 节理岩体 波传播 数值模拟 反射系数
SH波在地裂缝界面处的传播规律 预览
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作者 王雷 王瑞 +2 位作者 胡志平 柴少波 王启耀 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期335-343,共9页
在弹性力学和波动理论的基础上,运用时域和频域计算方法分析出平面SH波穿越地裂缝介质时的传播规律。通过引入地裂缝界面等效切向刚度等有关参数,对出平面波传播的频域及时域分析方法进行对比验证,分析地裂缝界面的等效切向刚度、入... 在弹性力学和波动理论的基础上,运用时域和频域计算方法分析出平面SH波穿越地裂缝介质时的传播规律。通过引入地裂缝界面等效切向刚度等有关参数,对出平面波传播的频域及时域分析方法进行对比验证,分析地裂缝界面的等效切向刚度、入射波频率、入射角和裂缝面剪切强度对穿越地裂缝时出平面SH波的传播规律的影响。多个参数的交叉对比分析结果表明,等效切向刚度或入射角度越小,地裂缝界面的低通滤波效应越明显。裂缝面的剪切滑移导致透射波速在达到临界值时被截止。输入实际地震波时,随着透射系数的减小,透射波幅值减小不明显但波形变化较大;反射波幅值和波形将逐渐趋近入射波,但相位相对于入射波存在一定的滞后。为得到真实有效的波动传播规律,采用线性内插对波动时程数据进行处理,结果表明本文方法不会影响计算的精度。 展开更多
关键词 SH波 地裂缝 反射系数 剪切滑移 波动理论
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西安地裂缝界面处地震波传播规律
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作者 王瑞 胡志平 +2 位作者 夏香波 苑韦虹 陈悦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期642-648,共7页
地裂缝是黄土地区的一种典型地质灾害,地震波在地裂缝场地中的传播规律是工程界比较关心的一类问题。为了研究地震波在地裂缝处的传播规律,引用西安地区地裂缝界面的等效刚度系数和裂缝面的接触面连续条件,基于运动方程的基本解答,在考... 地裂缝是黄土地区的一种典型地质灾害,地震波在地裂缝场地中的传播规律是工程界比较关心的一类问题。为了研究地震波在地裂缝处的传播规律,引用西安地区地裂缝界面的等效刚度系数和裂缝面的接触面连续条件,基于运动方程的基本解答,在考虑转换波产生的前提下得出了求解西安地裂缝处地震波透反射系数的频域方程组。对入射角、入射波频率和地裂缝介质等效力学参数的变化对地震波传播规律的影响进行了分析。结果表明,地裂缝对地震波的传播起到了一定的高频滤波作用,当入射波频率较低时波动的传播主要以透射波为主;等效法向刚度只影响P波的传播,等效切向刚度对P波和SV波都有影响;相对于法向刚度,切向刚度的变化对的透反射系数的影响更为明显。 展开更多
关键词 西安地裂缝 地震波 反射系数 传播规律 波动理论
应力波斜入射黏弹性节理的传播规律 预览 被引量:4
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作者 刘立波 李建春 +1 位作者 李海波 刘婷婷 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期3593-3598,共6页
应力波在岩体中传播规律的研究是岩石动力学的重要课题之一。基于应力和位移皆不连续的假定,针对充填节理的黏弹性特性,建立P波和S波斜入射单个充填节理的频域形式的透反射系数方程组。通过数值计算和参数分析,进而讨论入射角、入射波... 应力波在岩体中传播规律的研究是岩石动力学的重要课题之一。基于应力和位移皆不连续的假定,针对充填节理的黏弹性特性,建立P波和S波斜入射单个充填节理的频域形式的透反射系数方程组。通过数值计算和参数分析,进而讨论入射角、入射波频率以及节理刚度等参数对应力波斜入射充填节理透反射规律的影响,而入射波参数和充填节理动态特性参数的合理选取是确定透反射系数的关键。 展开更多
关键词 岩石力学 波传播 填充节理 反射系数 Snell定律
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超高压串补输电线路的频率特性仿真与分析 预览 被引量:3
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作者 常彦彦 刘青 吴勇勇 《电力科学与工程》 2010年第6期 1-5,共5页
主要对超高压串补输电线路的串补系统及串补线路区内外故障时行波信号在频域上的透射系数和反射系数及其幅频特性进行了详细的仿真分析。结果表明,串补系统对低频信号分量衰减较为严重,且串补度越大,衰减越严重。串补线路区内和区外故... 主要对超高压串补输电线路的串补系统及串补线路区内外故障时行波信号在频域上的透射系数和反射系数及其幅频特性进行了详细的仿真分析。结果表明,串补系统对低频信号分量衰减较为严重,且串补度越大,衰减越严重。串补线路区内和区外故障时行波高频信号会出现明显差异,且差异的大小与线路边界的频率特性有关。 展开更多
关键词 串补系统 线路边界 反射系数 频率特性
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应力波穿越分形节理时的透反射规律研究 预览 被引量:11
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作者 李业学 谢和平 +2 位作者 朱哲明 冯华东 叶建军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期 120-129,共10页
为探讨应力波穿越不规则节理时的透反射规律,先借鉴分形损伤理论,建立分形损伤本构关系;在此基础上,基于线性位移不连续体模型,引入分形损伤本构,推导应力波穿越非规则节理时透反射系数的解析解,给出透反射系数与分形维数问的理... 为探讨应力波穿越不规则节理时的透反射规律,先借鉴分形损伤理论,建立分形损伤本构关系;在此基础上,基于线性位移不连续体模型,引入分形损伤本构,推导应力波穿越非规则节理时透反射系数的解析解,给出透反射系数与分形维数问的理论表达式。通过激光表面仪对节理进行扫描试验,分析节理面的分形几何特征,采用SHPB节理岩石冲击动力学试验手段,探讨应力波穿越单一分形节理时的透反射规律,并将解析解与试验结果进行对比分析,研究结果显示,透反射系数的试验值与理论值之问误差较小,表明所建立的分形损伤本构关系与推导的应力波穿越分形节理的解析解是正确的。 展开更多
关键词 岩石力学 应力波 反射系数 分形维数 节理岩体
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河道对爆破地震波传播规律的影响分析 预览 被引量:4
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作者 易长平 许红涛 +1 位作者 卢文波 舒大强 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第B12期 5-7,共3页
跨河道传播爆破地震波的问题在水电工程建设中较常见,通过理论分析,计算了爆破地震波通过河道水体时的透反射情况,通过动力有限元数值模拟,讨论了河道内有水和无水两种情况下,地震波通过基岩传播引起的两岸地面质点及河道表面质点... 跨河道传播爆破地震波的问题在水电工程建设中较常见,通过理论分析,计算了爆破地震波通过河道水体时的透反射情况,通过动力有限元数值模拟,讨论了河道内有水和无水两种情况下,地震波通过基岩传播引起的两岸地面质点及河道表面质点的峰值震速分布情况。通过数值模拟结果可知,在爆破地震波跨河道传播中,不考虑水体影响时岩体内各点的峰值震速较考虑水体影响情况下的峰值要大。理论计算结果和不考虑水体影响时的数值计算结果是偏于安全的。 展开更多
关键词 爆破地震波 河道 反射系数 峰值震速 水电工程 有限元 数值模拟
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