纵波垂直入射层状非线性节理岩体的半数值时域解

摘要

基于改进的节理弹性非线性法向变形本构关系,建立可描述纵波垂直入射层状非线性节理岩体的波传播位移不连续模型,结合一维波动方程特征线法推导层状非线性节理岩体透射波质点速度半数值时域解.利用该解建立差分格式并编写计算程序,通过参数研究初步探求弹性纵波在层状非线性节理处的传播过程及特征,着重分析节理条数N、无量纲节理间距(ξ)、变形非线性系数(ξ)、入射波最大振幅vinc与频率f等因素对透射系数|TIMP|、透射波能量比etra、首波波形畸变和时间延迟Tdel产生的影响.研究表明,随着节理条数增加和变形非线性系数增大,| TIMP|、etra减小,Tdel增大；随着节理间距增大,|TIMP|、etra、Tdel均先增大后减小并最终稳定.