浅埋爆炸地震波传播模型及Matlab计算

"该文是关于爆炸地震波在半无限介质自由表面运动规律的研究，由刘海卿和杨海东在2015年发表于《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》。研究中，作者结合了爆炸力学、弹性力学和高等数学的基本理论，构建了计算模型来分析浅埋地下爆炸产生的地震波在半无限介质表面的运动情况，并使用Matlab进行编程计算地震波的水平和垂直位移变化。研究发现，随着地震波传播距离的增加，无论震源深度如何，水平和垂直位移都会减小，且垂直位移衰减速度更快。此外，震源埋深增加会使得水平和垂直位移进一步减小。Matlab计算结果与实际爆破工程中的地震波传播规律相符。" 本文主要探讨了爆炸产生的地震波在岩土体中的传播特性，尤其是在半无限介质自由表面的运动规律。作者首先将爆炸力学的基本原理与弹性力学理论相结合，利用高等数学的方法建立了一个适用于浅埋爆炸条件下的计算模型。这个模型旨在模拟地震波在岩土体内的传播和影响，特别是在自由表面的行为。 在实验或模拟过程中，作者通过Matlab编程实现了地震波位移的计算，分别分析了水平和垂直方向上的位移变化。研究结果揭示了一个关键现象：当震源保持相同埋深时，随着地震波传播距离的增加，水平和垂直位移都呈现减少趋势，但垂直位移的衰减速度显著快于水平位移。这表明在传播过程中，地震波在垂直方向上的能量损失更为明显。 进一步地，作者还研究了震源埋深对地震波位移的影响。他们发现，随着爆破震源埋深的增加，不论是水平还是垂直方向，地震波引起的位移都呈现减小的趋势。这一发现对于理解爆破工程中地震波传播的控制和防护具有重要意义，因为它能帮助工程师预测和减轻地震波对周围环境及建筑物的破坏。 文章的结论是，Matlab计算出的结果与实际爆破工程中的地震波传播规律一致，证实了所建立的计算模型的有效性和准确性。这项工作不仅提供了理论依据，也为实际工程中的爆破设计和安全评估提供了科学的计算工具。