含夾雜雙重孔隙介質中散射問題的研究.pdf

1、近年來，有關雙重孔隙介質波動理論和相關問題的研究越來越多的得到人們的關注，尤其是雙重孔隙介質中夾雜對彈性波的散射問題一直是科學界具有挑戰(zhàn)性的研究課題，在物理學、地震學、力學中都有著廣泛而深遠的意義。例如復合材料無損探測、礦產(chǎn)和石油的勘探、雷達、聲納等技術的應用，均需要考慮彈性波的散射效應與復雜孔隙介質的力學特性之間的相互關系。
　　迄今為止，盡管眾多的學者對彈性介質以及單孔隙介質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、但雙重孔隙介質中的相關問題還少有研究，需要更深入的探討，而雙重孔隙介質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中含球形夾雜的散射問題進行了研究，基于Berryman等建立的拓展Biot理論和雙重孔隙介質模型，本文將波函數(shù)展開法推廣應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，包括位移場和應力場。進一步數(shù)值計算獲得了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。本文的計算結果表明，基質孔隙率、裂隙孔隙率、夾雜半徑和基質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，基質孔隙率、裂隙孔隙率、夾雜半徑和基質滲透率對散射場諧波振幅的影響程度均增高。但基質孔隙率對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