ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Проблемы на пути количественного определения упругой анизотропии на образцах из "Акустоплярископия горных пород " В общем виде для сред произвольной симметрии такую задачу решить очень трудно. На настоящий момент подобная задача, по-видимому, может быть решена только в отношении сред орторомбической (ортотропной) системы упругой симметрии и систем более высокого порядка (трансверсально-изотропной или поперечно-изотропной, кубической). Поэтому рассмотрим особенности пространственного распространения волн в среде в предположении, что она относится к сравнительно простому типу — поперечно-изотропной. Эта среда характеризуется пятью независимыми константами упругости Сц = С22 Оз = С2з С44 = С55 Сбб = ( 11- (- пУг. Не равными другим являются константы См, Сзз. [c.25] В этой среде, как и в любой другой анизотропной, симметрия среды определяет распространение фронта возбуждаемой волны. [c.25] На рисунке I. За,б оси симметрии замкнутых кривых, отражающих положение волнового фронта, и есть элементы симметрии анизотропной среды. [c.25] В разделе использованы фрагменты записки проф., д.ф.м.н. Г.И.Петрашеня Изучение упругой анизотропии на небольших кубических образцах трансверсально-изотропных сред (горных пород) . [c.25] Для того, чтобы перейти к задаче определения скорости распространения-упругих волн в образцах, следует рассмотреть различия между фазовой и лучевой (групповой) скоростями распространения упругих волн. [c.26] Семейство огибающих, представляющих, согласно принципу Гюйгенса, фронт колебаний от точечных источников, лежащих в одной плоскости. [c.27] в которой будет зафиксирована максимальная амплитуда (максимальная энергия), перемещается все дальше и дальше от нормали проходящей через точку 0. [c.27] Нахождение ориентации оси 02 и перпендикулярной ей оси ОУ может быть выполнено, согласно рекомендациям Г.И.Петрашеня [42], в следующем порядке. К фиксированным точкам О каждой грани кубического образца прикладывается воздействие, например, типа сосредоточенной силы (точечный источник), а на противоположных гранях определяются точки Ov к которым раньше всех подходит фронт волны. После того, как точки 0 определены для каждой грани, строят нормальные сечения куба, проходящие соответсвенно через точки О и Оу каждой грани. Линия пересечения двух таких плоскостей определяет ось симметрии OZ среды, из которой выполнен кубический образец. При проведении таких определений достаточно вести наблюдения за первыми вступлениями волны цР. [c.27] Следует заметить, что изложенный способ определения пространственной ориентировки оси симметрии среды по точкам выхода фронта волны цР трудно осуществим на практике, в основном, по двум соо ажениям. [c.27] Выше были приведены доводы, представляющие сомнительным применение точечных источников при исследовании анизотропии сред на образцах. Практика измерений величин скорости распросфанения упругих волн показала, что в лабораторных условиях более целесообразно применять плоские (или локальноплоские) источники и приемники колебаний [ 32,43]. [c.28] Заметим, что подобным же образом распространяется фронт любой (квазипродольной дРУ, квазипоперечных qSV, qSH) волны, возбуждаемой в анизотропной (однородной) упругой среде. Учитывая отношение (1.13), указывающее, что фазовая скорость элемента фронта является проекцией его лучевой скорости на направление нормали п, рис. 1.7 дает возможность сделать важный практический вьшод измерения в кубических образцах с плоскопараллельными гранями, помещенных между плоскими (локально-плоскими) излучателями и приемниками, позволяет независимо от ориентации элементов и типа симметрии среды, измерять фазовую скорость распространения колебаний. [c.29] иведенная на рис.1.5, позволяет сделать другой вывод угол 0 между нормалью гГ к фронту волны и осью симметрии OZ среды равен углу между перпендикуляром к плоскостям излучателя и приемника колебаний и осью OZ среды. Таким образом, если каким-либо способом заранее определить направленность оси OZ симметрии среды, то угол будет равен углу между плоскопараллельными площадками, приготовленными для определения фазовой скорости Vi и ориентацией оси симметрии. Это правило вытекает из неизменности направления орта п при параллельном переносе реперного элемента ds протяженного волнового фронта (рис. 1.4). На рисунках 1.4, 1.5 выполнено построение фронтов квазипродольной волны в моменты времени i и Л/. Однако схема принципиально не изменится, если рассматривать волны gS// и дЗУ. [c.29] Как указано в работах [21,35], измерения величин фазовой скорости Ур, Кг2 В нескольких взаимнонеэквивалентных направлениях позволяет вычислить все константы Охр и полностью определить упру17Ю анизотропию среды. [c.29] Вернуться к основной статье