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含孔洞岩样中超声波传播特性的数值模拟研究

         

摘要

在地下施工过程中,由于岩土体自身存在缺陷,在人工扰动的情况下极易造成失稳破坏。为探究不同孔洞形态下超声波传播特性,利用COMSOL软件建立不同孔洞尺寸、角度和形状模型,分析了单孔洞下尺寸、角度、形状三个单因素变量对超声波传播规律的影响。研究表明:孔洞几何特征对超声波传播产生的影响关系为孔洞尺寸>孔洞角度>孔洞形状;超声波透射信号和波幅透射系数与垂直于声波传播方向孔洞尺寸或面积存在负相关性,表明垂直于声波传播方向孔洞尺寸或面积是造成声波能量衰减的主要原因;声压极大值峰值时间点和大小与孔洞尺寸呈正相关,声压极大值峰值时间点与孔洞角度呈负相关,与峰值大小呈正相关,声压极大值最大峰值时间点和大小与孔洞平行声波传播方向的尺寸呈正相关。

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