半空間介質(zhì)與地震波傳播

內(nèi)容概要

　　《地震波傳播理論與應(yīng)用：半空間介質(zhì)與地震波傳播》闡述了半空間四種介質(zhì)模型中波動方程的建立、地震波傳播的主要規(guī)律。第一篇是均勻彈性各向同性介質(zhì)中的地震波，該篇內(nèi)容基本體現(xiàn)了半空間地震波傳播微分波動理論的主體內(nèi)容；其后第二篇至第四篇依次是粘彈性介質(zhì)中的地震波，雙相介質(zhì)中的地震波和各向異性介質(zhì)中的地震波。書中涉及到的地震波傳播的相關(guān)內(nèi)容，均有系統(tǒng)的分析和綜合，對各種問題的歸納和公式的導(dǎo)出都有詳盡的闡述，每篇后都附有參考文獻(xiàn)?！　￠喿x本書僅需高等數(shù)學(xué)、矩陣、場論矢量分析和彈性力學(xué)等方面的初級知識。本書具有一定的系統(tǒng)性和綜合性，可以作為地球物理勘查技術(shù)各類專業(yè)科研工作的參考書。本書還可以作為本科生高年級和研究生的教材，也可以作為相關(guān)專業(yè)教師教學(xué)科研工作的參考書。

書籍目錄

第一篇 均勻彈性各向同性介質(zhì)中的地震波1 位移與應(yīng)變1.1 位移增量方程與位移梯度矩陣1.1.1 矩陣形式的位移增量方程1.1.2 張量形式的位移增量方程1.1.3 位移梯度矩陣的對稱與反對稱矩陣1.2 應(yīng)變矩陣的對稱與反對稱矩陣1.2.1 對稱應(yīng)變矩陣1.2.2 反對稱應(yīng)變矩陣1.3 位移增量方程的物理意義1.4 科西方程與對稱應(yīng)變矩陣1.4.1 應(yīng)變矩陣的單雙角標(biāo)表示法1.4.2 科西方程2 位移與應(yīng)力2.1 應(yīng)力矩陣2.1.1 體積元上的應(yīng)力2.1.2 正應(yīng)力、切應(yīng)力和主應(yīng)力2.2 平動運動方程--奈維爾方程2.2.1 平動運動方程--奈維爾方程2.2.2 彈性介質(zhì)的靜態(tài)平衡方程2.3 轉(zhuǎn)動運動方程--應(yīng)力張量對稱方程3 應(yīng)力與應(yīng)變3.1 本構(gòu)方程和物性矩陣3.1.1 本構(gòu)方程3.1.2 介質(zhì)的物性矩陣3.2 均勻彈性各向同性介質(zhì)的本構(gòu)方程3.2.1 五個彈性參數(shù)3.2.2 均勻彈性各向同性介質(zhì)的本構(gòu)方程3.2.3 科西方程與本構(gòu)方程之間的系數(shù)匹配關(guān)系3.2.4 順度矩陣4 彈性波動方程4.1 三維三分量波動方程4.1.1 矩陣形式的三維三分量波動方程4,1.2 分量形式的三維三分量波動方程4.1.3 矢量形式的三維三分量波動方程4.1.4 射線上的矢量波動方程4.2 彈性流體的波動方程4.3 矢量波場的脹縮縱波場和旋轉(zhuǎn)橫波場的分解4.3.1 矢量彈性波場中無旋場和無散場的分解4.3.2 矢量彈性波場中體變系數(shù)和旋轉(zhuǎn)系數(shù)波動的分解4.3.3 矢量彈性波場中標(biāo)量位和矢量位函數(shù)的分解4.3.4 應(yīng)變系數(shù)與位移位函數(shù)之間的關(guān)系4.4 波動方程的波函數(shù)4.4.1 球面波波動方程及其波函數(shù)4.4.2 均勻平面簡諧波函數(shù)4.4.3 標(biāo)量波動方程的通解及其物理意義4.4.4 非均勻平面簡諧波函數(shù)5 波的能量和能流方程5.1 能量密度矢量和波場能量平衡方程5.1.1 能量密度矢量和波場能量平衡方程5.1.2 能量平衡方程的物理意義5.2 能流密度矢量和波場能流平衡方程5.3 彈性機(jī)械能平衡方程和能速度5.3.1 彈性機(jī)械能平衡方程5.3.2 速度矢量波動方程5.3.3 波能量傳播的速度5.3.4 平面波的機(jī)械能和能流5.4 物性矩陣物理可實現(xiàn)條件5.4.1 彈性機(jī)械能與物性矩陣的對稱性5.4.2 物性矩陣的物理可實現(xiàn)條件6 波的相速度和群速度6.1 相速度及其時間空間域特征方程6.2 均勻彈性各向同性介質(zhì)相速度及其特征方程6.3 群速度及其頻率波數(shù)域特征方程6.3.1 群速度及其特征方程6.3.2 均勻彈性各向同性介質(zhì)群速度及其特征方程6.4 相速度和群速度特征方程的數(shù)學(xué)物理特性6.4.1 特征值和速度之間在數(shù)學(xué)與專業(yè)結(jié)合上具有一致性6.4.2 三階特征矩陣T和六階特性矩陣D具有矩陣性質(zhì)的一致性參考文獻(xiàn)第二篇 粘彈性介質(zhì)中的地震波1 粘彈性介質(zhì)1.1 粘彈性介質(zhì)1.2 處理粘彈性介質(zhì)的思路方法1.2.1 從本構(gòu)方程加入介質(zhì)的粘滯性因素……第三篇 雙相介質(zhì)中的地震波第四篇 各向異性介質(zhì)中的地震波

章節(jié)摘錄

　　本篇所提的粘彈性介質(zhì)是指均勻粘彈性各向同性介質(zhì)，討論這種介質(zhì)中波傳播的有關(guān)概念、原理。斯托克斯（Stocks）1845年首次著手研究粘彈性介質(zhì)中的地震波，其后這種介質(zhì)中地震波傳播理論和應(yīng)用得到了極大發(fā)展。處理粘彈性介質(zhì)有兩種思路方法，一種是在運動方程中直接加入介質(zhì)的粘滯性因素，例如本篇第2章討論的達(dá)郎貝爾粘彈性介質(zhì)。另一種是從本構(gòu)方程入手，建立介質(zhì)的粘彈性類型和性質(zhì)。后一種方法在研究介質(zhì)物理性質(zhì)上具有直觀性，也是目前使用較為普遍的處理方法。把上述兩種方法結(jié)合在一起的思路方法也是可行的?！　≌硰椥越橘|(zhì)的核心問題是建立本構(gòu)方程。建立本構(gòu)方程的主導(dǎo)思想是把介質(zhì)模型作為“系統(tǒng)”去考察，無論是應(yīng)力對應(yīng)變的響應(yīng)函數(shù)，還是應(yīng)變對應(yīng)力的響應(yīng)函數(shù)，這時響應(yīng)函數(shù)即“物性矩陣”所刻畫的就是粘彈性介質(zhì)模型的“系統(tǒng)特性”。其中最為典型的就是器件組合法引入的微分型本構(gòu)關(guān)系和累計記憶法引入的積分型本構(gòu)關(guān)系。粘彈性介質(zhì)微分型和積分型本構(gòu)方程包含了目前粘彈性介質(zhì)的主要類型，同時也是描述粘彈性介質(zhì)物理性質(zhì)的基本形式。本篇第3章和第4章均以一維形式，討論微分型和積分型本構(gòu)方程，主要是粘彈性介質(zhì)的有關(guān)概念原理，以及處理問題的思路方法。第5章利用彈性與粘彈性介質(zhì)彈性參數(shù)的“對應(yīng)原理（或?qū)?yīng)規(guī)則）”，把一維粘彈性介質(zhì)的物性參數(shù)拓展到三維空間?！皩?yīng)規(guī)則”是確定粘彈性介質(zhì)模型物性參數(shù)極為有用的方法，它把彈性介質(zhì)與粘彈性介質(zhì)有機(jī)聯(lián)系在一起；合理正確地運用對應(yīng)規(guī)則能夠使粘彈性介質(zhì)模型相關(guān)理論問題討論的復(fù)雜性降低，可以在彈性與粘彈性介質(zhì)之間起到“觸類旁通”的作用。　　……

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