Березин Ю.А., Гольдин С.В. «Сейсмические волны в сыпучих грунтах в рамках гипопластической модели» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 6, № 1, с. 5-11 (2003)

Аналитически и численно исследованы волны малой амплитуды в сыпучих грунтах, описываемых нелинейной гипопластической моделью, которая учитывает различие жесткостей среды при нагружении и разгрузке. Проведенные расчеты демонстрируют, что возбуждаемые в гипопластической среде плоские квазисинусоидальные волны – независимо от начальной поляризации – преобразуются в импульсы разрежения (разгрузки). Сопоставление с экспериментальными данными показывает, что эти особенности относятся к процессу распространения сильных волн, вследствие чего гипопластическая модель может быть рекомендована для расчета сильных движений грунта. Не подтвердилось высказанное рядом исследователей предположение, что возбуждаемая поперечной волной продольная волна имеет удвоенную частоту. Однако получила подтверждение обнаруженная В.А. Осиновым (на основе линеаризации уравнения в окрестной ненулевой деформации) потеря гиперболичности уравнений при больших сдвиговых напряжениях.

Сибиряков Е.Б., Куликов В.А., Егоров Г.В. «Распространение сейсмических волн в песчаных отложениях» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 6, № 1, с. 13-22 (2003)

Рассмотрена задача о распространении волн в слабосвязных сухих песчаных грунтах. Предложен новый метод вывода уравнений движения волн в таких средах, который не использует традиционное уравнение состояния, а базируется на учете взаимодействия между собой зерен, составляющих породу. Показано, что в случае контактных межзеренных взаимодействий в рамках закона Герца, даже при одномерном движении поперечной волны в канале с жесткими стенками, реализуется вторичный процесс волнового движения в направлении, ортогональном основному. Процесс описывается системой двух связанных между собой уравнений. Установлена возможность оценки некоторых петрофизических свойств песчаных материалов по сейсмическим данным. Получена зависимость скоростей продольных и поперечных волн в песках от параметров микроструктуры среды. Произведено измерение скоростей распространения волн деформаций в сыпучих песках различного фракционного состава. Сравнение вычисленных теоретически и измеренных экспериментально констант указанной среды указывает на вполне удовлетворительное совпадение.

Рожко А.Ю. «Взаимодействие акустических и сейсмических волн (отражение-преломление волн от границы «земля–воздух»)» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 6, № 1, с. 23-31 (2003)

Показано, что воздух незначительно влияет на коэффициенты отражения сейсмических волн, в то время как влияние воздуха на эванесцентные (неоднородные) упругие волны может быть весьма значительным. Показано, что при определенных условиях воздух может гораздо сильнее «раскачать» скальную породу, чем мягкий грунт.

Гик Л.Д., Грузнов В.М., Злыгостев И.Н., Бобров Б.А. «Акустические методы определения устойчивости к нагрузкам дна водоемов» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 6, № 1, с. 63-68 (2003)

Устойчивость поверхности твердых тел к внешнему давлению определяется пределом прочности материала объекта к деформации сдвига. Исследуется возможность решения данной задачи (именуемой в гидрогеологии пенетрометрией) средствами акустического зондирования. Доказывается оптимальность решения косвенными методами – путем коррелирования величины предела прочности, во-первых, с нелинейностью зависимости деформации от давления и, во-вторых, с величиной поглощения звуковых волн в зондируемой среде. Оценку нелинейности предлагается осуществлять по критерию уровня и формы низкочастотного акустического сигнала, образующегося в зондируемой среде при взаимодействии друг с другом спектральных компонентов высокочастотного импульсного зондирующего сигнала. Экспериментальная часть исследований выполнялась на аппаратуре ультразвукового моделирования на различных песчано-глинистых смесях и показала принципиальную работоспособность предлагаемых методов, выявив при этом ряд нетривиальных эффектов.