Оценим значения наибольших отклонений системы от положения
равновесия, так как очевидно, что они определяют интенсивность воз-
буждаемых колебаний. Наибольшее отклонение системы определяется
по формуле
ε
max
=
s
ε
2
0
+
( ˙
ε
+
Hε
0
)
2
f
2
.
Полученное выражение для
ε
max
оказывается достаточно сложным
для практических расчетов.
Значение
˙
ε
может быть найдено на основе теории взаимодействия
двух тел. Из нее следует, что если скорость движения плиты в начале
удара известна, то в результате взаимодействия с грунтом она окажется
равной
˙
ε
=
v
1
(1 +
k
)
M
гр
M
,
где
v
1
— скорость движения рабочей плиты излучателя в момент удара.
Предполагая, что деформации пород в уплотненном грунте носят
обратимый, упругий характер, можно найти наибольшее напряжение,
возникающее в среде при действии импульсного излучателя:
σ
max
=
Eε
max
=
v
1
M
гр
r
E
M
.
Таким образом, получена модель колебаний грунтового полупро-
странства, образованного присоединенной массой. Как следует из рас-
смотренной теории, параметры колебаний системы присоединенная
масса–плита (нога человека) зависят от многих факторов, определяю-
щих состояние грунта, площадь и интенсивность воздействия.
На распространение сейсмических волн в грунте оказывают влия-
ние следующие параметры: влажность, температура, порозность грун-
та, а также его гранулометрические характеристики и химический со-
став [1].
Учет температуры возможен только в случае мерзлых грунтов или
грунтов, лежащих в пределах вечной мерзлоты. При замерзании свя-
занной и свободной воды в грунте его физико-механические свойства
приближаются к свойствам твердых пород. Процесс замерзания проис-
ходит практически скачкообразно; вязкость воды при сезонных изме-
нениях температуры меняется мало, поэтому влиянием температуры
практически можно пренебречь (за исключением замерзания воды).
Влажность грунта — важная характеристика, оказывающая влияние
как на частотный спектр сейсмосигнала, так и на амплитуду послед-
него.
32 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 1
