饱和多孔介质中热弹耦合对体波传播特性的影响分析

作者：柳鸿博; 周凤玺^*; 张瑞玲; 岳国栋

来源：岩石力学与工程学报, 2020, S1: 2693-2702.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2019.0848

• 土力学
• 饱和土
• 热弹性波
• 双相位滞后模型
• 波速
• 传播特性

基于饱和多孔介质的研究成果,考虑热效应的影响,研究饱和多孔热弹性介质中体波的传播特性。利用饱和土中耦合热的动量平衡方程、渗流连续方程和双相位滞后传热模型,建立问题的热弹性波动方程。通过引入势函数,经过理论推导给出饱和多孔热弹性介质中体波的弥散特征方程。结合数值算例分析4种热弹性体波(P1波、P2波、S波和热波)的波速随频率、孔隙率、渗透系数、热膨胀系数、热传导系数和热通量与温度梯度的相位延迟时间等热物性参数的变化规律。结果表明:热膨胀系数的增大将引起P1波和P2波的波速增大以及热波的波速减小;热传导系数和温度梯度的相位延迟时间的增加仅引起热波的波速增大;热通量的相位延迟时间的增加仅造成热波的波速减小;频率、孔隙率和渗透系数等物理参数对各类热弹性波的波速均有较大影响,不可忽视。

• 单位
  兰州理工大学; 土木工程学院