饱水孔隙弹性空间中由瞬态源所产生的位移场和应力场

THE DISPLACEMENT AND STRESS FIELDS CAUSED BY A TRANSIENT POINT SOURCE IN AN INFINITE POROUS ELASTIC SATURATED SPACE

本文以M.A.Biot关于二相介质的基本运动方程为基础,利用Laplace和Fourier变换方法;推导出了在瞬态源作用下,饱水孔隙弹性空间中所产生的位移场和应力场的理论计算公式。瞬态源考虑了如下两种形式:(1)δ函数形式的脉冲源。(2)Heaviside函数形式的阶跃源。数值计算表明,在第二纵波到来之前,饱水孔隙弹性空间中位移和应力随时间的变化规律比不饱水弹性空间中的复杂,在第二纵波到来以后则渐趋一致;无论对于饱水弹性空间或不饱水弹性空间,在Heaviside函数形式的阶跃源作用下,当时间趋于无限大的情况下,对于位移,存在着对数奇异性;对于动孔隙水压力,随着两种纵波的到达,均迅速衰减。这些结果表明,在研究水库地震和海底地震的震源机制肘,必须考虑孔隙水的影响。同时,在分析水库地震和海底地震的地震记录时,不应忽视第二纵波的存在。

Based on Biot's basic motion equations for the two-phase medium and by using the Laplace and Fourier transform methods,the solutions of displacement and stress fields under the action of transient point sources in an infinite porous elastic saturated space are analytically obtained in the present paper.Two forms of transient sources are considered:a.δ-pulse source,b.Heaviside step function form of source.