Введение. D-волны.

По докладу на Всероссийской конференции «Неделя горняка – 2009», январь 2009, МГГУ, Москва.

Хорошо известны многообразные медленные (по сравнению, например, со скоростью звука) уединенные волны в природных средах, вызванные разными причинами: волна Рассела в узком канале после резкого торможения судна, цунами в океанах от землетрясений, циклоны и торнадо в атмосфере, приливные волны в морях и на материках от притяжения Луны и Солнца, связанные с вращением Земли и т. п.

Однако, указанные волны, из-за различия в скоростях, не могут служить прототипом гипотетических D-волн в литосфере, с воздействием которых в качестве спускового механизма связаны сильнейшие землетрясения в модели, предложенной Ш.А.Губерманом в 1975г. [1].

С другой стороны, обнаруженные недавно (1992) в Физическом институте им. П.Н.Лебедева РАН в лабораторных условиях в разных конденсированных средах долгоживущие медленные уединённые упругие волны (МУУВ) с дискретными скоростями, лежащими в очень широком диапазоне [2,3], могут быть рассмотрены как возможный реальный аналог-прототип указанных гипотетических D-волн. Т.к. по существенным свойствам указанные волны схожи, то аналогичные процессы могут возникать и при локальных техногенных воздействиях на геологическую среду, для контроля состояния которой становится необходимым изучение этих волн.

Свойства МУУВ как последовательности из многих волн (импульсов) с дискретными скоростями, достаточно подробно изложены в предыдущей работе этого сборника [3].

Для МУУВ в разных твердых и жидких средах (импульсно возбуждаемых в опытах при локальном подведении к поверхности образца энергии с плотностью порядка 100 Дж/см2) характерны следующие общие черты:

- устойчивая форма волны типа солитона в виде однополярного (одногорбого) импульса сжатия или разрежения, наблюдаемая для каждого из импульсов, составляющих МУУВ;

- изменение длительности импульса в широких пределах (от микросекунд до минут и более (в зависимости от скорости);

- дискретный спектр наблюдаемых скоростей Ui, (где i = 0,1,2,3,…) в большом диапазоне - от км/с до микрон/с (от скорости U0 , равной скорости продольной звуковой волны vl, до величин, во много раз меньших U0);

- возможность (при некоторой конкретной схеме возбуждения и регистрации) одновременного наблюдения в избранном поддиапазоне скоростей нескольких совместно возбужденных волн (компонентов одной серии МУУВ), отношение скоростей которых

Ui /Ui+n близко к 2 , где n = 1, 2, 3…;

- малое затухание и относительно большая дальность распространения (например, более десятков метров в кварцевом волокне);

- способность отражаться от границ образца с малыми изменениями параметров волны (десятки отражений);

- “долгоживучесть” при малых скоростях и амплитудах (до нескольких часов и более);

- способность воздействия на самые разные датчики для измерения: давления, температуры, проводимости, изменения отражения или преломления света и др. с генерацией регистрируемых сигналов.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>