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4 一维应力波理论 2.8-2.10
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冲击作用下混凝土中应力波传播规律研究
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内容提示：冲击作用下混凝土中应力波传播规律研究
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冲击作用下混凝土中应力波传播规律研究
官方公共微信一维压缩波在界面多次反射后的压力场计算
一、一般公式 当介质的自由表面一端,承受随时间而变化的均匀压力时,压缩波将在介质中传潘。该压缩波在两端界面来回反射,形成了介质的不定常压力场。在实际工程中,如压力承春、冲击波压力作用于深水井等都属于这种波的作用。连续介质的波动方程是一个偏微分方涅,只有很少特殊问题能直接求解。但是利用波动方程的传播方程概念,结合初始条件和边界条件,用应力波叠加的方法,对任一特殊问题,将可求得所需的结果,并且经过进一步均分析推导,能得出许多重要而实用的结论。 设介质一端为自由面,另一端为刚性平面。自由面受如图1.压力p,。f(O作用,poa二为峰值压力,随时间变化的函数t(t)为:(0《t簇t,(tt。)(1) 一户, 一‘.人 一一一一 、、2、l ‘‘手‘ I、了.、 ‘幸J fJ了、,才.口叹 式中:标一荷载的升压时间。 压缩波以声速在介质中传播。从波的传播方程可知,当压缩波至另一界面时,设此界面为刚性平面,就以相同的压缩波p,a才j(t)图...&
(本文共13页)
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一、前言在考虑开发一种随钻测量手段时一般存在两种明显的挑战。第一种挑战来自钻井过程中产生的环境噪音。这种噪音来自于钻穿地层的钻头，泥浆循环穿过钻杆和围绕钻柱产生的流量和压力波动。第二种挑战是使检波器不受工具产生的弹性波的影响。必须有效地隔绝从发射器直接穿过钻杆到达检波器的弹性波，以及地层和钻杆之间的弹性波相互作用产生的导波。在信号处理时也可应用噪音剔除技术帮助降低工具产生的噪音。利用一种原型LWD声波装置的不同组合获取了20000fi钻探深度内的波形资料，即资料采集耗费了大约SOOh。从波形资料获得压缩波延迟信息，表明LWD延迟时间测量值与电缆测量值吻合良好。迄今为止LWD测量值表明延迟时间范围为60～170ps／ft。二、工具设计的限制条件作LWD声波测试工具的参数设计时有几个因素至关重要。即：钻探噪音的振幅、检波器处折射的压缩波的预计报幅、LWD工具组会需要的机械强度，以及声波阻隔层的结构和间断距。豆，钻探噪音在改进的LWD...&
(本文共4页)
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U 51吕、、.里等碑(C。钾actioo waVe’是火药床点·传火及燃烧转爆轰(DDT)过程中的一个重要现弘、又为颗粒材料中固相体积分数的压缩扰动的传播.在火炮膛内的点、传火过程中,脉冲弹道学报1993年第4期x射线照片显示,火药床存在明显的压缩现象,Berneeke:在透明塑料管的DnT实验中[lj,用光学手段观察到DDT的各个阶段都存在严重的动态压缩现象.通常认为,在压缩过程中,含能颗粒材料要重新排列、变形或破碎,有可能形成热点引起爆炸.图1是假设的压缩波传播图.对颗粒材料的压缩研究是从实验开始的,一类是以Elban[2][’]为代表的准静态压缩研究,考察颗粒床在压缩过程中的力学性能,另一类是sandusky阁等人的动态压缩实验,他们用常速运动的活塞(速度小于300m/:)驱动颗粒床,观察到的压缩波速度活塞速度 王廿p压编试图lFig·颗粒材料中的压缩波示意图 Sketeh of eomPaetion wave in G...&
(本文共9页)
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当高速列车进入隧道时,隧道入口附近的气体因受列车强烈的挤压,产生压缩波并以声速沿隧道传播.当压缩波到达隧道出口时,一部分被反射回来沿隧道相反方向传播,另一部分则向洞外辐射产生微压波.微压波对周围环境具有重要影响,其危害主要体现在隧道出口附近的音爆噪声及附近房屋结构的剧烈振动[1].随着列车速度的不断提高,这些问题将变得越来越突出.以往对微压波问题的研究结果表明,微压波强度与到达隧道出口端处的压缩波最大压力梯度值成正比[2].隧道出口端处的压缩波由列车进入隧道瞬间产生的初始压缩波及其在隧道内传播过程中的波形演变所决定.初始压缩波与列车头部形状、列车速度及隧道洞口结构有关.压缩波在隧道内传播过程中波形演变的影响因素包括:(1)当空气受压缩时,其压力、温度升高,音速也升高,因此,压缩波后部的波速比压缩波前部的波速大,随着传播时间的推移,压缩波的波前形状将变陡,即所谓的惯性作用;(2)传播过程中隧道壁面粘性摩擦作用和传热作用,隧道内道碴...&
(本文共6页)
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本文的目的是描述第二体积压缩波的实验观测结果。在液体饱和的多孔介质中,该波大约以通常体积压缩波速度的25%传播。这个观测运用了超声浸没技术和由水及烧结的玻璃小球组成的流体饱和多孔介质。固体中激发的慢波遵循波型转换和液一固交界平面的折射原理。就作者所知,这种体波还没有在超声频段观测到。在各向同性的流体饱和多孔介质中,B卜ot“)预言了类似低速压缩波的存在。 超声浸没技术用于产生固体平板内的体波,它是以液一固交界面的波型转换和折射概念为基础的。运用类似于Smith(“)和Hartman及Jarzynski‘”’的技术,可确定通常的纵波、横波以及慢纵波速度。图1描述了几何条件。这个脉冲超声系统包括可购得的脉冲发射/接收电子仪器和无损检测型宽带换能器。所用换能器包括一对28 .6mm直径的500KHz换能器和一对25.4mm直径的2.25MHz换能器。在发射/接收器之间的声学路径的总长度是130尸Sec(在水中)。通过测量示波器上适当的...&
(本文共3页)
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1 前 言 Biot[ 1 ]首先建立了土－孔隙水两相体相互作用的控制方程，并指出饱和土动力反应中存在着两种类型的压缩波。由于有孔隙水，饱和土的动力特性与单相体差别很大，一个重要的差别就是除了类似于单相体动力反应中的第1类压缩波和剪切波外，还存在第2类的压缩波。因为高衰减性，使得测量工作很困难，研究者对两类压缩波的认识还比较有限，第1次实验观测到第2类压缩波的是Plona[ 2 ]。已有的一些计算结果得到的都是总体的响应[ 3，4 ]，没有区分两类压缩波的独立作用。与第1类压缩波相比，第2类压缩波的作用相对较小，但是在J． Yang[ 5 ]之前还没有明确的定量比较。J． Yang利用分离变量的方法，得到了一个边值问题（基岩上的饱和土层受到基岩竖向位移简谐振动）的解析解，定量地比较了两类压缩波的独立作用。本文将沿用此方法，求解另一个边值问题（基岩上的饱和土层在地表受到竖向均布简谐荷载作用的稳态反应），比较两类压缩波在位移、孔隙水...&
(本文共5页)
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