基于分形损失理论的粗糙节理岩体中应力波波速研究

• 作者: 李业学 秦丽 谢向东
• 来源期刊: 振动与冲击
• 学科: 工学
• 关键词: 应力波 图像维数 损伤 波速 节理岩石
• 年，卷（期）: 2012,（2）
• 页码范围: 169-174
• 分类号: TU391|TU392.5
• 字数: 5302字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-3835.2012.02.034

摘要

从损伤力学的基本理论出发,推导了应力波在节理岩石中传播波速的解析解,建立了节理面图像分形维数与波速间的关系.为了从数值角度探讨节理面图像维数对波速的影响规律,基于图像每一像素颜色可表示为一个三维空间矢量的基本假定,构建了节理面图像的粗糙“颜色表面”模型,计算了该“颜色表面”的分形维数,此维数即为节理面图像维数,并通过实例验证了该法的可行性.在此基础上,通过数值方法探讨了波速随图像维数的变化规律,研究显示:随着节理面图像维数增大,节理面粗糙程度的增加,应力波波速相应减小,且在不同的图像维数区间里,波速减小的速率也有所不同.