表面波测试技术及方法

第1章 均匀半无限体中瑞利波 1.1 简正瑞利波 1.2 竖向简谐点荷载下瑞利波位移响应 1.3 竖向简谐面荷载下瑞利波位移响应 1.4 表面源下瑞利波传播特性 1.5 脉冲荷载下位移响应 1.5.1 阶跃点脉冲 1.5.2 兰姆点源 1.5.3 其它形式荷栽 1.6 阻尼对瑞利波传播影响 思考题1 参考文献 第2章 层状半无限体中瑞利波 2.1 高阶模态瑞利波 2.1.1 高阶模态形成机理 2.1.2 高阶模态截止频率及位移结构 2.2 简正瑞利波薄层分析法 2.3 典型分层介质中瑞利波 2.4 刚度缓变介质中瑞利波 2.5 瑞利波位移结构及层传输能量 2.5.1 位移结构 2.5.2 层传输能量 2.5.3 频散渐近机理分析 2.6 分层参数变化对频散曲线影响 2.6.1 阻尼比变化 2.6.2 密度变化 2.6.3 泊松比变化 2.6.4 分层结构变化 2.7 表面源下瑞利波位移响应 2.7.1 传递矩阵方法 2.7.2 薄层刚度矩阵法 2.7.3 位移特征函数表示的均匀半无限体位移响应 2.8 激发瑞利波相速度 2.8.1 有效相速度 2.8.2 激发模态相速度 2.8.3 激发瑞利波位移几何衰减 2.8.4 模态相互干涉对有效相速度影响 2.8.5 层参数及层结构变化影响 2.9 基阶模态频散近似分析方法 思考题2 参考文献 第3章 两点测试互谱分析方法 3.1 互谱分析方法 3.1.1 信号互谱分析 3.1.2 折叠相位差 3.1.3 展开相位差 3.2 互谱分析验证 3.2.1 均匀半无限体 3.2.2 层状半无限体 3.3 相位展开影响因素 3.3.1 起始相位 3.3.2 频率分辨率 3.4 相位展开方法 3.5 有效相速度数据筛选 3.5.1 近场影响 3.5.2 测点布置影响 3.6 有效相速度分析模型 思考题3 参考文献 第4章 多道表面波测试分析方法 4.1 多道测试分析 4.1.1 波数域振幅谱 4.1.2 多道信号f-k域分析 4.2 层状介质中多模波场 4.2.1 不同模态瑞利波可激性 4.2.2 可激性对表面响应谱影响 4.3 谱泄漏对MASW影响 4.3.1 空间截取窗口类型 4.3.2 陡变型谱 4.3.3 高阶模态影响 4.4 空间假频 4.5 浅层交界面折射波影响 4.6 几何衰减及材料衰减影响 4.7 SASW与MASW方法比较 4.7.1 测试原理 4.7.2 测试仪器及传感器 4.7.3 测试布置 4.7.4 频散数据 思考题4 参考文献 第5章 多道表面波测试分析影响因素 5.1 多道表面波测试 5.1.1 面波测试系统 5.1.2 检波器 5.1.3 振源 5.1.4 信号抽样时间 5.2 测点布置影响分析 5.2.1 *小偏移距影响 5.2.2 测点间距影响 5.3 干扰信号处理 5.3.1 信号叠加 5.3.2 干扰切除 5.4 表面测试信号处理 5.4.1 衰减校正 5.4.2 坏道剔除 5.5 频率-波数分辨率影响 5.5.1 相速度分辨率 5.5.2 波长域频散点疏密程度 5.5.3 提高分辨率方法 5.6 频散数据处理及分析 5.6.1 频散数据筛选 5.6.2 频散分析方法 思考题5 参考文献 第6章 道路系统表面波测试 6.1 自由板中兰姆波 6.1.1 兰姆波传播特性 6.1.2 对称模态渐近特性 6.1.3 反对称模态渐近特性 6.2 瞬态荷载下自由板中波场 6.2.1 竖向表面源 6.2.2 激发波场中兰姆波主导模态 6.3 软基础上板中波 6.4 道路系统中波 6.4.1 道路系统分层结构 6.4.2 道路系统中泄漏波 6.5 道路系统表面波测试 6.5.1 稳态表面波测试 6.5.2 SASW测试 6.5.3 模拟MASW测试 思考题6 参考文献 第7章 浅部异质体对表面波场扰动 7.1 散射波理论 7.1.1 Betti-Rayleigh互换理论 7.1.2 散射波位移表达式 7.2 半无限体中异质体对瑞利波传播影响 7.2.1 洞穴 7.2.2 软质体 7.2.3 硬质体 7.2.4 洞穴衬砌 7.3 绕射波传播特性 7 3 1 洞穴 7.3.2 软质体 7.3.3 硬质体 7.3.4 洞穴衬砌 7.4 绕射波位移结构 7.4.1 兰姆波 7.4.2 多模瑞利波 7.4.3 双层板波 7.5 表面波场谱扰动分析 7.5.1 反射波与入射波干涉 7.5.2 不同模态波干涉 7.5.3 可激性及材料衰减影响 7.5.4 异质体对谱扰动 7.5.5 异质体埋深预估 7.6 异质体截面形状及长度影响 7.6.1 截面拐点 7.6.2 异质体截面长度及形状 7.7 异质体上方分层对波场的影响 7.7.1 表面软层 7.7.2 表面硬层 思考题7 参考文献 附录A 弹性介质中波薄层刚度矩阵 A1 弹性介质中平面P-SV波 A2 弹性介质中平面SH波 A3 半无限体中旁轴P-SV波刚度矩阵 A4 半无限体中旁轴SH波刚度矩阵 附录B 柱坐标系谐波位移形式 附录C 薄层法MATLAB代码 C1 层状半无限体中瑞利波频散、表面相对位移及位移分布 C2 瑞利波有效相速度 C3 层传输瑞利波能量 C4 自由层状板中波频散、表面相对位移及位移分布 附录D 表面波数值模拟及ANSYS／LS-DYNA代码 D1 ANSYS／LS-DYNA数值模拟步骤 D2 二维模型无反射边界 D3 层状半无限体波场模拟代码 D4 均匀半无限体埋入源波场模拟代码 D5 半无限体含异质体波场模拟代码