对于这两种简单形变,其应力与应变的比值分别 称为体变模量( volume elasticity)(压缩 ( compressibility)模量)和切变模量( shear modulus) (刚性( rigidity)模量),相应的符号是K和μ,并 用下式表示: K △/V (1.1.2) F/S F/S △// 6
对于这两种简单形变,其应力与应变的比值分别 称为体变模量(volume elasticity)(压缩 (compressibility)模量)和切变模量(shear modulus) (刚性(rigidity)模量),相应的符号是K 和µ ,并 用下式表示: (1.1.2) / / / / = = F S l l F S V V p K
4.拉梅系数 对于各向同性的均匀介质而言,各不同方向的弹性系 数大都对应相等,可以归结为应力与应变方向一致和互相 垂直时的两个系数和μ,合称拉梅系数。其中的μ就是切 变模量,其表达式如(112)式所示,而系数入的表达式为 2=K (11.3) 3 综上所述决定各向同性均匀介质弹性性质的参数有E,G, K,μ,,理论上可以证明,只要知道其中两个,就可以 求出其余三个参数,上述五个参数有许多组关系表达式, 例如:
• 4.拉梅系数 对于各向同性的均匀介质而言,各不同方向的弹性系 数大都对应相等,可以归结为应力与应变方向一致和互相 垂直时的两个系数和,合称拉梅系数。其中的就是切 变模量,其表达式如(1.1.2)式所示,而系数的表达式为 3 2 = K − (1.1.3) 综上所述, 决定各向同性均匀介质弹性性质的参数有E,, K,,,理论上可以证明,只要知道其中两个,就可以 求出其余三个参数,上述五个参数有许多组关系表达式, 例如:
E (3+2) 九+ 2(+p (114) K=+ 上述关系表明,五个参数只要知道其中任意二个, 便可求得其余三个参数。介质的泊松比都在 0~0.5之间变化。流体的σ值为0.5,较软沉积物的 a值可达0.45,大多数岩石的a值在025左右, 极坚硬的刚性岩石的a值可减小到0.05
( ) ( ) (1.1.4) 3 2 2 3 2 = + + = + + = K E 上述关系表明,五个参数只要知道其中任意二个, 便可求得其余三个参数。 介质的泊松比都在 0~0.5之间变化。流体的 值为0.5,较软沉积物的 值可达0.45,大多数岩石的 值在0.25左右, 极坚硬的刚性岩石的 值可减小到0.05
表1.1.1为一些岩石与介质的弹性参数 丧11.1介质的弹性参微 数杨氏模量E体变糗量E切变模量拉擲系数λ油松比 密度P 介 /em 质钢铝 11 0。30 770 75 2。5 55 0。35 2。70 玻璃 5 025 2。55 花岗岩 2。5s 025 2。67 石灰岩 5。5 8.5 85 020-0。32 2.65 秒岩 45 15 2.5 023-028 245 页岩 022-0.40 2。35 注:Pa( pasca1)为压强单位,等于1牛顿/平方米
注:Pa (pascal)为压强单位,等于1 牛顿/平方米 表1.1.1为一些岩石与介质的弹性参数
、振动与地震波 1弹性振动和弹性浪 弹性体在外力的作用下,其介质内质点会离开平衡位置发生 位移而产生形变,当外力解除以后,产生位移的质点在应力的作 用下都有一个恢复到原始平衡位置的过程,但是由于惯性力的作 用,运动的质点不可能立刻停止在原来的位置上,而是向平衡位 置另一方向移动,于是又产生新的应力,使质点再向原始的平衡 位置移动,这样应力和惯性力不断作用的结果,使质点围绕其原 来的平衡位置发生振动。这和弹簧及琴弦的振动过程十分相似, 称之为弹性振动。 另外,在振动过程式中,由于振动的质点和其相邻质点间的 应力作用,必然会引起相邻质点的相应振动,这种振动在弹性介 质中不断地传播和扩大,便形成了以激发点为中心,以一定速度 传播开去的弹性波。因此,弹性波是振动形式在介质中的 传播,是能量传播的一种形式
三、振动与地震波 1.弹性振动和弹性波 弹性体在外力的作用下,其介质内质点会离开平衡位置发生 位移而产生形变,当外力解除以后,产生位移的质点在应力的作 用下都有一个恢复到原始平衡位置的过程,但是由于惯性力的作 用,运动的质点不可能立刻停止在原来的位置上,而是向平衡位 置另一方向移动,于是又产生新的应力,使质点再向原始的平衡 位置移动,这样应力和惯性力不断作用的结果,使质点围绕其原 来的平衡位置发生振动。这和弹簧及琴弦的振动过程十分相似, 称之为弹性振动。 另外,在振动过程式中,由于振动的质点和其相邻质点间的 应力作用,必然会引起相邻质点的相应振动,这种振动在弹性介 质中不断地传播和扩大,便形成了以激发点为中心,以一定速度 传播开去的弹性波。因此,弹性波是振动形式在介质中的 传播,是能量传播的一种形式