Особенности поверхностных волн на свободной границе пористо-упругого полупространства

Abstract

Проанализированы особенности распространения поверхностных волн в пористо-упругом насыщенном жидкостью полупространстве со свободной границей. Показано, что для непроницаемой границы существует поверхностная волна, фазовая скорость которой стремится к скорости медленной продольной волны c₀. Для проницаемой границы поверхностная волна всегда существует, если скорость поперечной волны c₂ - самая низкая. Кроме того, для узкого диапазона изменения параметров среды поверхностная волна может существовать и при условии, что c₀<c₂. Кинематика поверхностной волны для проницаемой и непроницаемой границ отличается за счет различной степени влияния поровой жидкости на движение частиц в волне.

Проаналізовано особливості поширення поверхневих хвиль у пористо-пружному насиченому рідиною півпросторі з вільною межею. Показано, що для непроникної межі існує поверхнева хвиля, фазова швидкість якої прямує до швидкості повільної поздовжньої хвилі c₀. Для проникної межі поверхнева хвиля завжди існує, якщо швидкість поперечної хвилі c₂ - найнижча. Окрім того, для вузького діапазону зміни параметрів середовища поверхнева хвиля може існувати й за умови, що c₀<c₂. Кінематика поверхневої хвилі для проникної та непроникної меж відрізняється за рахунок різного ступеня впливу порової рідини на рух частинок у хвилі.

The paper deals with analyzing of features of surface wave propagation in a porous-elastic fluid-saturated half-space with a free boundary. In the case of a boundary with closed pores, the existence of the surface wave is shown, which phase velocity approaches the velocity of the slow longitudinal wave c₀. For the open-pore boundary, the surface wave always exists, if the velocity of shear wave c₂ is the lowest one. Moreover, in the case of c₀<c₂ the surface wave is also possible for the narrow range of parameters of media. The kinematics of the surface wave for the boundaries with open and closed pores differs due to different effect of the pore fluid on particle motion in the wave.