Исследование влияния свойств грунта на характеристики сейсмических сигналов - page 4

силы. Рабочий излучающий элемент любого импульсного излучателя
может быть представлен в виде жесткой, несжимаемой плиты, кото-
рая воздействует на поверхность грунта, выводя определенный объем
его из положения равновесия. Время взаимодействия рабочей плиты
импульсного излучателя с грунтом оказывается небольшим, однако
скорость движения контактирующих тел изменяется на конечную ве-
личину, и среде передается определенная часть энергии, которая расхо-
дуется на образование упругих и неупругих остаточных деформаций.
Вследствие этого силы, действующие в системе плита–грунт, носят
ударный характер.
Воздействие ноги человека на грунт при ходьбе и беге также явля-
ется импульсным. Поэтому модель сейсмических колебаний, возни-
кающих при движении человека, можно строить на основе теории
импульсных излучателей сейсмических колебаний [2].
В теории удара в качестве меры взаимодействия тел рассматрива-
ются не сами силы, а их импульсы:
I
=
t
уд
Z
0
F
уд
dt
˜
F t
уд
,
где
F
уд
и
˜
F
— действующая сила и средняя сила за время удара
t
уд
.
Сумма всех действующих на тело импульсов равна изменению его
количества движения. Таким образом, изменение количества движения
тела (точки) за время удара равно сумме всех действующих на него
импульсов. Это основное уравнение теории удара.
Однако импульсы, возникающие при взаимодействии двух или не-
скольких тел, определяются не только массами и скоростями, но и
упругими свойствами этих тел, которые характеризуются коэффици-
ентом восстановления
k
=
u
1
u
2
v
1
v
2
,
где
v
1
,
v
2
и
u
1
,
u
2
— скорости двух взаимодействующих тел в начале и
в конце удара.
Коэффициент
k
может меняться от единицы до нуля. При
k
= 1
разности скоростей у обоих тел в конце и начале удара одинаковые
и удар называется абсолютно упругим. При
k
= 0
скорости соударя-
ющихся тел в конце удара равны друг другу, тела движутся вместе и
удар называется абсолютно неупругим. Для реальных грунтов коэф-
фициент восстановления оказывается весьма небольшим (
k
= 0
,
1
0
,
2
[2]) и для практических расчетов может быть принят равным нулю, т.е.
предполагается, что при взаимодействии рабочей плиты излучателя с
26 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 1
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,...15
Powered by FlippingBook