Файл: Волны в двухкомпонентных средах..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 171

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

50

Рис.6.

Рио .7 .

51

рис. 8 показывает аналогичную картину,для трех типов

волн. Для скоростей ©i0

и

напряжение

при трех

значениях

X

достигают

своего

экстремального

значения

и они показывают существование трех типов волн. При малых

значениях

“Й

второй и 'третий экстремумы очень близки и на

графике их не

видно. Следует заметить, что для различных

значений

%

напряжение

6 ^

за фронтом первой продольной

волны больше,

чем за фронтом второго типа продольной и попе­

речной волн. Аналогично,

изменение значения давления жидкос­

ти в порах, но раздвоение второго экстремума ни при каких

значениях

“Й

не наблюдалось.

 

 

52

X.

h0

 

 

 

 

 

 

х_

 

 

 

 

 

 

Ь.

На рис. 10,

I I , 12

приведены изменения

I w и ^

в зависимости

от

сс-

для 0= ?)* . Кривые 1,2 и 3

соответст-

вуют случаям

 

У=ко

, ^= sb n

и

у - { О ко .

Графики по-

называют, что

с

увеличением

у

напрянения

 

и давление

6~

уменьшается,

стремясь к нулю.

 


53

Рис .13.

 

На рис.

13 "и 14

приведены изменения

и

и

в зави­

симости от

х

для

случая

и

y = £ h o .

Кривые

I ,

2,

3 и 4 соответствуют случаям

jl0 = 0 ,1 ;

-

0

,2 ; Д =

0,3

и

J3„= 0 ,4 .

 

Кривая

I имеет три

экстремума, а

остальные

по

два

экстремальных значения.

 

 

 

 

 

Рис.15.

54

 

 

 

 

Рис.16,

 

 

 

Кривые поведения

U

и

V

приведены на рис.

15

и 16,

кривая

3 ддя

f t = 0

,4 .

 

 

 

 

 

Ыа рис. 17,

18 и 19

приведены кривые изиенения

 

 

и в'

в зависимости

от

х.

при

^ « у®г^.Для

ft=

0,1

скорость П-типа продольных волн больше, чем скорости попе­ речных волн. Второй экстремум (кривая I) находится между экстремумами продольных волн П-типа и поперечных волн. Для

значения

f t = 0,22 наблюдается

только

два

экстремума.

А

при больших значениях

j c> 0,22

(песчаник

насыщенный неф­

тью) . Экстремум П-типа продольных волн соответствует треть­

ему экстремуму, а

из-за

малости

значения третьего

экстремума

в некоторых графиках они незаметны.

 

 

G'

 

 

 

С возрастанием

js.

значения

6iar,

6 ^

и

возрастают

и при

= 0,22

они достигают

наибольшего

значения,а даль­

нейшим увеличением

значения £<>

они уменьшаются

(

рис.

20)

Анализируяприведенные графики можно заключить,

что

 

I)

с увеличением значения скорости

й

значения

смеще­

ний и напряжений возрастают. Когда значения

Я)

равны полу­

тора значениям скорости 1-типа продольных волн,максимальные

значения вертикальных смещений за фронтом 1-типа

продольных

и поперечных волн

будут

равны между собой;

 

 

 

 

 


55

X

X

Рис .19

56

2) значения напряжений за фронтом I -тила продольных волн всегда больше, чем значения за фронтом П-типа продоль­ ных и поперечных волн;

Б) давление жидкости в рассматриваемых средах га фрон­ том поперечных волн почти не меняется;

4) максимальное напряжение и давление соответствуют

определенным значениям пористости ( f

ov

){

 

 

5)

при j30’>j3o0 влияния П-типа

продольной волны несущест­

венны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волны в слое, лежащем на

 

 

 

 

 

 

 

 

жестком основании

 

 

 

Начало системы координат выберем на верхней границе

слоя,

направляя

ось Оу

вертикально

вниз (рис. 21).

 

Толщину слоя

считаем

равной

h ,

тогда граница

между

слоем и гладким жестким основанием будет

у = ^

Если

вер­

тикальное смещение движется вдоль оси

0 х.

по поверхности

у =

О

о

постоянной скоростью

Ф

, граничные

условия

в этом

случае

будут:

 

 

 

 

 

 


57

Г79-=7Siz.-'ftt)

( V = V

o

?

при

# = 0

(3 ' 3*1:)

и

= О

 

 

 

 

3

 

 

 

 

7>=о , У=0

, 6 ^ =

0

при

 

(3 .3 .2 )

Ищем решение уравнения (3 .1 .2 ) для слоя в следующем виде:

и- J[BclnKq(y-M + Csk Kfy(i/-h)]8i»>c(x-9)t)cf)c;

о

со

V = j[B 'sh ^(y -h )+ C ldk:f(y4)](!o4K fx -% T !j(/K ;

(3 .3 .3 )

о

со

У=J[B&h (у-h)+ 6"ch let}(у-h)lCos к {tf-h)c/ic.

 

 

 

 

58

 

Подставляя их в уравнение

(3 .1 .2 ), получим:

 

I ««■- л

я 2- Qw

+ / < V

н

8"=0)

[«Ьг+впЦ] В+

 

 

Qq В ^ Й * +Qf ] В"= о •,

( а - Я ^

) В+ ©S' +

 

 

-+Ц В '"= о;

 

 

 

 

 

+

(3-8.+)

и

 

 

 

 

 

[ о « - & Ъ г'С > ,4 г1е + ( ^

a

, 4)Cli( Q ~ f^ J C " + q ^ c m,=o )

№ а + W

+ ^ M V i f

 

0 * № ty C 'k j& W )C l= 0 ; ,(3.3.5)

{ Q - S<>itf ) C + Q C ,

U R

- f t3 t f jc " + c ' " R < } = D

;

QfyC + (f« % z+Q<i)C' + R$C'+fj>u W + R p J C ^ o .

Уравнение (3 .3 .4 ) и (3 .3 .5 )

дают

нетривиальные решения,

если ^

удовлетворяет уравнению

(3 .2 .6 ) .

а)

Уие

рассматривалось,

если

корни уравнения ,(3.1.2)

действительные,

то уравнение

(3 .1 .2 )

-

уравнение эллиптичес­

кого типа. Решение уравнения

(3 .1 .2 )

в этом случае принима­

ет вид:

оо

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

U

Л Вис/| кОь(Ц-И)+Сн&к к %

(y-h)]&y> К ( х -Ъ Ь сЬ с ;

и=1

г

 

 

 

 

3

°°

 

 

 

 

 

h=i о