應力波基礎

目錄
自序一
自序二
第1章應力波的彈性理論基礎1
1.1桿的拉伸應力與拉應變1
1.2桿的橫向收縮2
1.3矩形六面體上的剪應力3
1.4三維情況下的胡克定律6
1.5靜力平衡方程與相容性10
1.5.1三維靜力平衡方程10
1.5.2二維靜力平衡方程11
1.5.3邊界條件11
1.6位移和邊界條件的確定15
1.7連續(xù)體運動的材料和空間描述17
第2章
彈性固體中的體波傳播22
2.1體波波動方程及其位移形式22
2.1.1彈性固體中波動方程的位移形式22
2.1.2位移場的分解23
2.2彈性介質中的平面波26
2.2.1平面波解的一般形式26
2.2.2平面波的動能與勢能27
2.2.3能量密度28
2.3均勻桿中的縱波31
2.4桿的縱向沖擊35
2.5應力波產(chǎn)生的破裂——有趣的霍普金森實驗37
第3章
彈性固體中界面附近的波40
3.1界面附近是否存在第三種波？40
3.1.1瑞利面波40
3.1.2過同一點的不同界面上應力向量之間的聯(lián)系41
3.1.3推導瑞利面波的邊界條件42
3.1.4勒夫波與斯通萊波46
3.2彈性波在自由邊界的反射和折射46
3.2.1彈性波在自由界面的反射46
3.2.2彈性波在自由界面的折射51
第4章彈性應力波的線性化理論53
4.1示例1：均勻各向同性介質的瞬態(tài)波53
4.2示例2：一維縱向拉伸中的波56
第5章簡諧波58
5.1諧波58
5.1.1相速度與質點速度59
5.1.2駐波59
5.1.3基頻60
5.2簡單諧波振蕩器61
5.3諧波振蕩62
5.3.1諧波振蕩的基本性質62
5.3.2諧波振蕩傳播的能量63
5.3.3示例：計算諧波中的能量通量64第6章向量和張量及應用示例66
6.1向量和張量66
6.1.1向量66
6.1.2張量68
6.1.3示例：向量的張量表達68
6.1.4場的張量表示及示例74
6.2動彈性力學中的問題陳述77
第7章基于位移位推導的彈性波方程83
7.1彈性波方程的導出83
7.2示例：應用位移位推導波動方程85
7.3拉普拉斯方程88
第8章介質及界面附近的波傳播89
8.1平面波在無限介質上的傳播89
8.2平面波在介質分界面上的反射和折射90
8.3界面附近的波傳播—面波92
8.3.1瑞利面波的推導92
8.3.2勒夫波的推導95
第9章波的速度頻散98
9.1簡諧振子的運動方程98
9.2簡諧振子的運動方程物理含義100
9.3色散：相速度與群速度105
第10章應力波的研究與應用舉例109
10.1聲波109
10.1.1多普勒效應110
10.1.2聲爆112
10.2水波114
10.2.1潮汐115
10.2.2科里奧利力117
10.3基于地震波AVO響應預測寺河煤礦煤層含氣量126
10.3.1 AVO屬性的計算原理127
10.3.2寺河煤礦含氣量預測的AVO反演流程128
10.3.3寺河煤礦煤層含氣量預測成果134
第11章結語137
習題141
參考文獻143
附錄144