Модель сейсмического возбуждения полупространственного распространения волн рэлея

Аннотация

В этой статье представлено научное исследование сейсмических колебаний и моделей распространения волн Рэлея. В исследовании подробно описывается, как волны Рэлея распространяются в полубесконечной упругой среде, типы движений, которые они создают на поверхности Земли, и как их амплитуда уменьшается с глубиной. В первом разделе исследования рассматриваются волны Рэлея и их математические представления, иллюстрирующие, как эти волны формируются и распространяются в полубесконечной среде. Кроме того, соотношения между амплитудой волны и другими параметрами выражаются математическими уравнениями. В следующих разделах рассматривается проблема определения упругих свойств среды с учетом граничных условий. В исследовании представлен анализ деформаций и тензоров напряжений, обсуждается их роль в распространении волн и подробно описываются компоненты напряжения и деформации в каждой точке. Для решения задач с геометрической симметрией используется метод граничных элементов (BEM). Используя в качестве примера модель плотины Морроу-Пойнт, исследование объясняет, как этот подход помогает сократить вычислительные затраты за счет учета плоскостей симметрии. В нем также описывается баланс гидродинамического давления и нормальных напряжений на границе раздела между водой и твердыми средами. Эта статья служит ценным ресурсом для понимания математических и физических принципов, вычислительных подходов и граничных условий в распространении волн, которые имеют решающее значение для геофизических приложений. Наконец, в исследовании подчеркивается, как амплитуда волн Рэлея изменяется с глубиной в полубесконечной среде, и обсуждается важность упругих констант в управлении этими изменениями. Это исследование дает важные теоретические идеи, полезные для геологической и инженерной практики.