условий. Для обеспечения работоспособности сейсмических систем в
требуемых условиях применения необходима адаптивная к климати-
ческим параметрам обработка сигналов.
На распространение сейсмических волн в грунте влияют такие па-
раметры, как влажность, температура, порозность грунта, а также его
гранулометрические характеристики и химический состав [1]. Влаж-
ность грунта — одна из важных характеристик, оказывающая влияние
как на частотный спектр сейсмического сигнала, так и на его ампли-
туду.
При решении динамических задач широко применяются методы
моделирования, основанные на замене реальных грунтов некоторыми
моделями, учитывающими основные свойства грунтов. Такими свой-
ствами грунтов являются упругость, вязкость, пластичность. Посколь-
ку реальные тела имеют одновременно упругие, вязкие и пластиче-
ские свойства, модели для них строятся путем последовательного или
параллельного соединения нескольких простейших элементов.
При вибрационных нагрузках сравнительно небольшой интенсив-
ности с напряжениями и ускорениями, не превышающими предела
упругости и порога виброуплотнения, грунты испытывают в основ-
ном упругие деформации, поэтому моделью среды могут служить па-
раллельно соединенные упругость, масса, соответствующая объему
породы, примыкающей к излучателю, и активное сопротивление, про-
тиводействие которого пропорционально скорости смещения частиц
среды. Как показано в ряде работ [2], эта модель хорошо отражает
основные особенности поведения грунтов под действием вибрацион-
ных нагрузок. Для решения динамических задач при интенсивных
импульсных нагрузках наибольшее распространение получили упру-
говязкие модели, учитывающие лишь упругие и вязкие свойства грун-
тов. Связано это со сложностью учета пластичности грунтов, а также с
тем, что упруговязкие модели позволяют во многих случаях получать
удовлетворительное совпадение расчетных и теоретических данных.
Наибольшее распространение получила линейная упруговязкая мо-
дель среды, состоящая из пружины
1
, к которой присоединены упру-
гий и вязкий элементы
2
и
3
, соединенные параллельно (рис. 1). Одна-
ко эта модель не учитывает сил инерции грунта, взаимодействующего
с излучателем, и рабочей плиты излучателя, которые участвуют в дви-
жении и оказывают влияние на характер протекающих процессов. Для
учета этих сил к элементу
1
присоединим массу
4
, включающую в се-
бя массы рабочего элемента излучателя и некоторого объема грунта,
участвующего в движении. Полученную модель будем называть ли-
нейной упруговязкой инерционной моделью грунта. Под действием
внешних динамических нагрузок она работает следующим образом.
24 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 1
