1、dSdfSflinS0SF,xyz ,xyyzzx 線應(yīng)變：物體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，在外力的作用下相對(duì)于L的形變量為L(zhǎng)，則比值叫線應(yīng)變。 面應(yīng)變： 若物體長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面積為S，在外力的作用下，相對(duì)的面積變量S則比值叫面應(yīng)變。 體應(yīng)變： 若物體的體積為V，在外力作用產(chǎn)生的體積變化為V，則比值叫體應(yīng)變。 llL SSSVVD拉伸應(yīng)力拉伸應(yīng)力: = (F/A)拉伸應(yīng)變拉伸應(yīng)變: = ( L /L)胡克定律胡克定律: E = /這里這里 E 是楊氏模量是楊氏模量E表示圓型和多角形柱表示圓型和多角形柱體拉伸和壓縮時(shí)，應(yīng)體拉伸和壓縮時(shí)，應(yīng)力與應(yīng)變之比。力與應(yīng)變之比。A表示物體受到剪切力作用時(shí)，剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之

2、比。表示介質(zhì)橫向縮短與縱向伸長(zhǎng)之比。在簡(jiǎn)單的拉伸(或擠壓應(yīng)力作用下，物體的拉伸(或縮短)總是伴隨著垂直于應(yīng)變方向的收縮(或膨脹)。不可壓縮性系數(shù)不可壓縮性系數(shù) (k) 或或 容積模量容積模量 (B)K表示固體受到均勻流體靜壓力作用時(shí)，所施表示固體受到均勻流體靜壓力作用時(shí)，所施加的靜壓力與體積相對(duì)變化之比。加的靜壓力與體積相對(duì)變化之比。上述五個(gè)模量又叫動(dòng)彈模量，應(yīng)用虎克定侓可以得到這五個(gè)彈性模量之間的關(guān)系式：從關(guān)系式也可以得出，五個(gè)常數(shù)中的任何一個(gè)。均可用其余常數(shù)中的任意兩個(gè)常數(shù)來(lái)表示。)21)(1(E)23(E)(2)1(2E323K振動(dòng)的一般概念 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 微分表達(dá)式 阻尼振動(dòng) 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合

3、成簡(jiǎn)諧振動(dòng) 定義：物體(質(zhì)點(diǎn))在離開(kāi)平衡位置附近，作來(lái)回往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，我們稱此為機(jī)械振動(dòng)動(dòng)。 振動(dòng)周期 T ： 每隔一個(gè)固定時(shí)間T運(yùn)動(dòng)重復(fù)一次。 振動(dòng)頻率 ：每秒內(nèi)振動(dòng)的周期數(shù)，單位為Hz(赫茲)T與互為倒數(shù) =1/T，圓頻率=2/T。 振動(dòng)中，最簡(jiǎn)單的形式為簡(jiǎn)諧振動(dòng)，它是周期性的直線運(yùn)動(dòng)，是研究復(fù)雜振動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)。 分類：按質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡，簡(jiǎn)諧振動(dòng)可分為直線，曲線和曲面運(yùn)動(dòng)，后兩者可以認(rèn)為是直線運(yùn)動(dòng)迭加而成。 假設(shè)在距震源距離為r1的A點(diǎn)觀測(cè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位隨時(shí)間變化的規(guī)律，在時(shí)間圖中，可以看出該點(diǎn)地震波振動(dòng)的以t為橫坐標(biāo)，質(zhì)點(diǎn)位移u為縱坐標(biāo)的振動(dòng)圖。 簡(jiǎn)諧振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng) 定義：一個(gè)作直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，如

4、果設(shè)其平衡為置為原點(diǎn)，取其運(yùn)動(dòng)軌跡沿X軸方向，且質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移X隨時(shí)間變化的規(guī)律，遵從余(正)弦函數(shù)，這種直線運(yùn)動(dòng)叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，式中： A 表示質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置最大位移的絕對(duì)值，叫振幅。 T 質(zhì)點(diǎn)諧振動(dòng)的周期。 為園頻率，表示2秒內(nèi)振動(dòng)的周期數(shù)量 有這樣的關(guān)系式： 把位移X對(duì)時(shí)間t微分，可以得到質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度：則有 上式中令 叫速度振幅。 式中 (t+) 叫簡(jiǎn)諧振動(dòng)的相位角，速度的初相位角，比位移超前/2， 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度，是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化率記為： 式中 叫加速度振幅)cos(X)2cos(tAtTAX或者22TAtAdtdX)sin(mVA,)2cos(t)cos(222tA

5、dtdXdtdVamaA2:因 或 可有下式： 此式可知，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的加速度與位移恒成正比，而方向且相反。xa2xdtdx2220222tdtdx簡(jiǎn)諧振動(dòng)的微分表達(dá)式簡(jiǎn)諧振動(dòng)的微分表達(dá)式阻尼振動(dòng)阻尼振動(dòng): 由于阻尼作用的存在，使振動(dòng)系統(tǒng)具有的能量在振動(dòng)過(guò)程中不斷減少，因振動(dòng)系統(tǒng)的能量阻尼振動(dòng)。與振幅的平方成正比，所以在能量減少的同時(shí)，振幅也隨時(shí)間減能量減少的同時(shí)，振幅也隨時(shí)間減少。這種振動(dòng)稱為阻尼振動(dòng)。少。這種振動(dòng)稱為阻尼振動(dòng)。 振動(dòng)系統(tǒng)的能量因阻尼減少的方式有兩種，其一是由于摩擦阻力使振動(dòng)系統(tǒng)的能量逐漸轉(zhuǎn)為熱能，叫摩擦阻尼摩擦阻尼。另一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)引起臨近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，使系統(tǒng)的能量逐漸向四周

6、輻射出去，轉(zhuǎn)變?yōu)椴▌?dòng)能量，叫輻射阻尼輻射阻尼。 圖 中 表示阻尼振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的曲線。從圖中可以看到，在每一個(gè)位移極大值之后，隔一段固定時(shí)間，出現(xiàn)一個(gè)較小的極大值，這一段固定時(shí)間稱為阻尼振動(dòng)的周期。嚴(yán)格的說(shuō)，阻尼振動(dòng)不能夠算周期運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槲灰坪螅穹荒軌蚧謴?fù)原值，故阻尼振動(dòng)有校準(zhǔn)周期振動(dòng) 假設(shè)一質(zhì)點(diǎn)當(dāng)其同時(shí)參于兩個(gè)(或以上)的簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，則質(zhì)點(diǎn)的位移是兩個(gè)(或多個(gè))振動(dòng)位移的矢量和。而質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡的形狀，則由兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的 T、A、來(lái)決定。 A最簡(jiǎn)單的是： 方向相同相同的諧振動(dòng)： 式中A1、A2和1、2表示振動(dòng)的振幅和初相位X1、X2表示同一直線上的距同一平衡位置的位移。所以，

7、合成位移X 仍然在同一條直線上，兩個(gè)位移的代數(shù)和為： 運(yùn)用簡(jiǎn)單三角恒等式的關(guān)系，可以簡(jiǎn)化為：式中A及值分別為)cos()cos(222111tAxtAx21122121)cos(2AAAAA22112211coscossinsinAAAAtg)cos()cos(221121tAtAxxX)cos(tAx振動(dòng)的合成：振動(dòng)的合成：從 A = ？的式中可以看出，合成振動(dòng)的振幅A與原來(lái)兩個(gè)振動(dòng)的周相相差 有關(guān)，已常用的兩個(gè)特例加以說(shuō)明。 a) 相位相同或周相差 ，為零和任意整數(shù)此時(shí)合成振幅等于原來(lái)兩個(gè)振幅之和，和振動(dòng)振幅可以達(dá)到最大值。 b)相位差相反或周相差于是 合成振幅等于原來(lái)的兩個(gè)振動(dòng)的振幅之差

8、，合成振動(dòng)的振幅值，可能達(dá)到最小值。 1222221212121122121212)cos(2AAAAAAAAAAA-1)cos(2, 1, 0,) 12(2222此時(shí)K212121212AAAAAAA B相互垂直的諧振動(dòng)： 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩個(gè)不同方向的振動(dòng)，其位移是矢量合，其振動(dòng)軌跡和形狀由T、A、來(lái)決定。有兩個(gè)互相垂直的振動(dòng)，位移方程分別為： 消去參數(shù) t ，得到質(zhì)點(diǎn)軌跡的直角坐標(biāo)方程： 一般來(lái)說(shuō)這個(gè)方程是個(gè)橢圓型方程，橢圓性質(zhì) 由有關(guān)。 當(dāng) 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條通過(guò)坐標(biāo)園點(diǎn)的直線。 當(dāng) 時(shí)，方程變?yōu)闄E圓方程： 此時(shí)若A1=A2則合成振動(dòng)軌跡為園，若A1A2 則合成的軌跡為橢園。 我

9、們還把兩個(gè)方向相互垂直周期T相等諧振動(dòng)合成軌跡是橢園，又叫橢園極化。若軌跡為直線又叫線性極化。)cos()cos(2211tAytAx12, 012212)(sin)cos(21221221222212AAxyAyAx1222212AyAx波動(dòng)的基本概念波動(dòng)的基本概念 關(guān)于波動(dòng)的概念 波前 射線 波長(zhǎng) 周期T 波的傳播速度 波動(dòng)的相位關(guān)于波動(dòng)的概念 定義：所謂波動(dòng)是振動(dòng)狀態(tài)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程。 振動(dòng)是產(chǎn)生波動(dòng)的根源，機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程叫機(jī)械波，如聲，地震波都屬于機(jī)械波。 在介質(zhì)中，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)時(shí)，通過(guò)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，能夠由近及遠(yuǎn)地使介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)陸續(xù)地振動(dòng)起來(lái)，就產(chǎn)生了機(jī)械

10、波。 波產(chǎn)生的條件：首先要有作機(jī)械振動(dòng)的物體(即振源或波源)，還要有能夠傳播振動(dòng)的介質(zhì)。 在彈性介質(zhì)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)間都以彈性力互相聯(lián)系著，當(dāng)某質(zhì)點(diǎn)A受到外界的擾動(dòng)離開(kāi)平衡位置，并在平衡位置附近振動(dòng)，與此同時(shí)A質(zhì)點(diǎn)周圍的質(zhì)點(diǎn)也離開(kāi)各自的平衡位置振動(dòng)起來(lái)。所以介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，會(huì)引起鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。鄰近質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，又會(huì)引起較遠(yuǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。這樣質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的運(yùn)動(dòng)(振動(dòng))狀態(tài)，由近及遠(yuǎn)向各個(gè)方向傳播，形成了彈性波動(dòng)。 要特別注意： 波動(dòng)是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)在介質(zhì)中傳播，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)只是離開(kāi)平衡位置附近以交變的速度往返的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)不會(huì)隨波而前進(jìn)(逐流)。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)具備一定速度，但是卻與波的傳播速度無(wú)

11、關(guān)，波速是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)在介質(zhì)中的傳播速度，兩者千萬(wàn)不能混淆起來(lái)。何況質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的振動(dòng)方向和波動(dòng)地傳播方向也不盡相同，若相同的這類波為縱波，不同的為橫波(相互垂直)，而逆進(jìn)的橢圓為面波。波前 波從波源發(fā)出在介質(zhì)中向個(gè)方向傳播，在某時(shí)刻t時(shí)波動(dòng)到達(dá)空間個(gè)點(diǎn)所連成的面，就叫波前面(波振面)。顯然波振面上個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)相位(振動(dòng)狀態(tài))是相同的，波振面的形狀絕定波的類型，波陣面是平面的叫平面波，球面的叫球面波。射線 用來(lái)描述波的傳播路徑，射線恒定于波振面垂直，平面波的波射線是垂直于波陣面的平行線，在均勻介質(zhì)中球面波的波射線是一個(gè)以波源為中心的徑向直線簇。波長(zhǎng) 表示在同一條射線上，兩個(gè)相鄰的相位相同的質(zhì)點(diǎn)

12、間的距離。 而單位距離內(nèi)波長(zhǎng)的數(shù)目叫空間頻率(也叫波數(shù))用1x周期T 波傳播過(guò)一個(gè)波長(zhǎng)需用的時(shí)間叫波的周期， 而周期的倒數(shù)叫頻率,既單位時(shí)內(nèi)通過(guò)波射線上的完成波數(shù)(完成的振動(dòng)次數(shù))，用 來(lái)表示。 以圓頻率0，可得圓波數(shù) R=2x，圓頻率 K=2 。t波速 按上述定義可知波速 和及T()之間的關(guān)系 因?yàn)椴▌?dòng)是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)的傳播過(guò)程,波傳播速度就是振動(dòng)狀態(tài)的傳播速度。波的傳播速度取決于彈性介質(zhì)的彈性性質(zhì)和慣性(具體的說(shuō)就是介質(zhì)的密度和彈性模量)。地震波在介質(zhì)中的傳播速度，按彈性力學(xué)理論可知，縱波和橫波在介質(zhì)中傳播速度可分別表示為： 兩者速度之比：）（EVEVSP12)21)(1 ()1 (2)21

13、 ()1 (22SPVV波動(dòng)的相位 波動(dòng)在介質(zhì)中傳播，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的相位不盡相同，從正弦函數(shù)Sin可知，當(dāng)相移值為 時(shí)函數(shù)值相等，則此時(shí)都稱處于相同相位。 當(dāng)相移值為 時(shí)函數(shù)值相等，則此時(shí)都是處于相反的相位n2) 12(n波動(dòng)方程與地震波波動(dòng)方程表達(dá)式縱波的形成和傳播特點(diǎn)橫波的形成和傳播特點(diǎn)面波的形成，頻散現(xiàn)象面波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)特征波動(dòng)方程表達(dá)式 在外力作亞用下，若彈性應(yīng)力體內(nèi)兩個(gè)兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的應(yīng)力相同，則它們之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，彈性介質(zhì)就處在靜止平衡狀態(tài)。 所謂波動(dòng)，是指彈性體內(nèi)相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在應(yīng)力梯度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)點(diǎn)間的相對(duì)位移。 波動(dòng)方程是研究介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間應(yīng)力不平衡時(shí)的狀態(tài)方程研究介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)間應(yīng)力不

14、平衡時(shí)的狀態(tài)方程。 由彈性理論可知，在均勻向同性的理想彈在均勻向同性的理想彈性介質(zhì)中，利用本構(gòu)定理和牛頓第二定律，性介質(zhì)中，利用本構(gòu)定理和牛頓第二定律，便可以推導(dǎo)出波動(dòng)方程便可以推導(dǎo)出波動(dòng)方程；222222222()()()uutxvvtywwtz 式中 是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)在X、Y、Z坐標(biāo)方向的位移。wvu, 為體變模量 為拉氏算子 為剪切模量 是拉梅系數(shù) 波動(dòng)方程等式的左邊是描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，等式右邊是質(zhì)點(diǎn)的受力狀態(tài)。 222222zwyvxu22222222zyx 由固體理論可知，在均勻各相同性的理想介在均勻各相同性的理想介質(zhì)中用矢量表示的三維波動(dòng)方程：質(zhì)中用矢量表示的三維波動(dòng)方程：222()u

15、gradut 式中向量u表示介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)受外力 F 作用后的位移，稱為位移向量；向量 F 為作用的外力，又稱力向量。常數(shù)和是介質(zhì)的彈性常數(shù)；是介質(zhì)的密度。標(biāo)量 稱為體變系數(shù)，亦可以表示成 divu222(2 )t 222t 二二)縱波的形成與傳播特征：縱波的形成與傳播特征： 在個(gè)向同性的彈性介質(zhì)中，若受到瞬間外力的激勵(lì)，可產(chǎn)生兩種類型的地震波。在彈性力的作用下可以使介質(zhì)產(chǎn)生兩種形變，其中之一為體積的形變，表象為質(zhì)點(diǎn)間的膨脹或壓縮，這種靠質(zhì)點(diǎn)體積變化引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)的傳播所質(zhì)點(diǎn)體積變化引起質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)的傳播所形成的波叫壓縮波既縱波形成的波叫壓縮波既縱波，又叫 P 波。1、 縱波的波動(dòng)方程： 縱波

16、是在質(zhì)點(diǎn)受到壓縮力或膨脹力作用時(shí)，介質(zhì)產(chǎn)生了體積應(yīng)變，其質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向相同(運(yùn)動(dòng)方向與坐標(biāo)軸相同)。若對(duì)波動(dòng)方程各式分別進(jìn)行X、Y、Z微分，然后再相加就可以得到下式： 此方程為縱波的波動(dòng)方程式，習(xí)慣寫成： 令式中 則222(2)t 2222t 22p22221pvt 從式中可知 速度的大小僅于介質(zhì)的彈 性性質(zhì)有關(guān)系，而與外力大小無(wú)關(guān)。2、縱波的振動(dòng)特征：1）縱波是以Vp的速度傳播當(dāng)波速度穩(wěn)定時(shí)，縱波的質(zhì)點(diǎn)位移大小主要由震源的強(qiáng)度及其它因素關(guān)。2)質(zhì)點(diǎn)位移up的大小，同離開(kāi)震源的距離 r相關(guān)，振動(dòng)的強(qiáng)度隨傳播距離的增大呈反比地減小，在工程地震勘察中稱這種現(xiàn)象為波的球面擴(kuò)散。3）因質(zhì)點(diǎn)

17、位移的方向與傳播路徑方向 r 一致，因此縱波質(zhì)點(diǎn)在空間里的振動(dòng)是一維的，因此又叫線性極化波.。)21)(1 ()1 (2Evp2pvpv 三三)橫波橫波: 震源的作用力為旋轉(zhuǎn)性質(zhì)的力，質(zhì)點(diǎn)受到剪切力的作用，產(chǎn)生了剪切應(yīng)變(這種應(yīng)變只有形狀變化，無(wú)體積變化)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)位移的方向質(zhì)點(diǎn)位移的方向和波傳播的垂直方向一致。和波傳播的垂直方向一致。 1、波動(dòng)方程： 2、橫波的特征:： （A） 橫波的速度橫波的速度 ： 比 縱波 速度值小， 因此P波總是先到達(dá),叫初至波，橫波又叫S波比P波晚到，叫續(xù)至波。根據(jù)縱波和橫波的公式，可以求得縱波和橫波的波速之比。 （B）質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)特征：）質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)特征： 在橫波的傳播

18、方向上，S波質(zhì)點(diǎn)的位移等于零，而在波射線傳播方向的垂直平面內(nèi)，有鉛直方向Sr和水平相的位移SH。由于一般巖石的泊松比=0.25，所以縱橫波的速度之比約為1.73。說(shuō)明橫波質(zhì)點(diǎn)位移的方向與其傳波方向正交，橫波也是一種線性極化波。2222221stvt )1 (2Evspv. 21)1(2spvv橫波傳播和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)示意圖橫波傳播和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)示意圖（C）與縱波相同，橫波的強(qiáng)度也隨波的傳播距離增加而減少，橫波也具有球面擴(kuò)散的衰減特性。 （D）在液體和氣體內(nèi)部，剪切模量=0，所以在液氣和氣體中沒(méi)有橫波的傳播。這點(diǎn)很重要，地球外核是液態(tài)的介質(zhì)，就是因?yàn)橥ㄟ^(guò)外核的地震波中缺少S類型的波，才確定的。 （E）由V

19、p和Vs的表達(dá)式中可以看出,只要能夠通過(guò)測(cè)量得到縱波Vp和橫波Vs的速度值,就可以計(jì)算出楊氏模量、泊松比、剪切模量和體變模量。用縱波或者橫波，波速度求出來(lái)的彈性模量就叫動(dòng)彈模量。21)1(2spvv22222222)(22)43(sspspspsVvvvvvvvvvE)34(22spvvK.四四)關(guān)于面波：關(guān)于面波： P波S波統(tǒng)稱體波，它在地球內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)各個(gè)方向都能自由傳播。 除了體波外，在彈性介質(zhì)分界面附近還存在著另一類波，這類波從能量上來(lái)說(shuō)只分布在彈性界面附近，因此統(tǒng)稱叫面波。 其中存在于地表面的最初由英國(guó)學(xué)者瑞利(Rayleigh)于己于1887年證明了這種波的存在，稱之為瑞利波。 還有存

20、在地球內(nèi)部各種分界面的面波，叫勒夫波。1、瑞雷波的形成瑞雷波的形成：瑞雷波又叫R波,它是在半無(wú)限介質(zhì)的自由表面和分界面?zhèn)鞑サ挠蒔波和S波的Sr分量疊加在一起而形成的一種新波。過(guò)去面波認(rèn)為是一種干擾波，后來(lái)人們開(kāi)發(fā)了瑞面波的應(yīng)用技術(shù)，并得到廣泛的應(yīng)用，下面來(lái)討論R波的形成和傳播特征。 2、瑞雷波特點(diǎn)、瑞雷波特點(diǎn)： （1）R波在地表面?zhèn)鞅?其能量集中在大約一個(gè)波長(zhǎng) R 的范圍內(nèi)，則和面波有關(guān)的震動(dòng)，只發(fā)生高度為Z=r，半徑 的圓柱內(nèi)。該圓柱的體積為 因此，R波從震源O出發(fā)向四周傳播時(shí)，其波前是一個(gè)高度Z=R的園柱體。其中 r 是面波波前的半徑，所以能量密度隨波的傳播距離r的增大而減小。 （2）面波

21、衰減：面波振幅按 成比例而衰減.這比體波的球面發(fā)散衰減要慢的多，因此在距離震源較遠(yuǎn)的地方，面波的強(qiáng)度總是大于體波。rrZV2tvrrr （3）R波不同于體波的地方是，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡是面的極化振動(dòng)，而體波是線性極化振動(dòng)。根據(jù)理論研究，R波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是由相位相差/2的兩個(gè)相互垂直振動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)軌跡是沿與傳播方向呈反向的逆進(jìn)橢圓的軌道運(yùn)動(dòng)。 （4） 振幅在深度方向上按指數(shù)函數(shù)迅速衰減。R波的能量都集中在一個(gè)波長(zhǎng)的深度以內(nèi)，因此面波又叫地滾波。 （5）R波的速度Vr不同于體波,它以低于橫波 VS 的速度，沿自由表面?zhèn)鞑ィ?dāng)=0.5時(shí),VR=0.956Vs 從R波與橫波的速度關(guān)系式可以寫成下列形式

22、： 式中K1為校正系數(shù)它與泊松比值的大小相關(guān)，當(dāng)?shù)扔?.25 、0.33、0.40、0.50時(shí)，K1值分別為0.92、0.933、 0.92、0.933、0.943、0.956。因此只要知道介質(zhì)的值并知道VR值，根據(jù)上面的關(guān)系式，就可以計(jì)算出VS值。 這點(diǎn)在工程勘察中是極其重要。SRVKV1.（4） 3、瑞利波的頻散：、瑞利波的頻散： 面波在傳播過(guò)程中與體波的最大區(qū)別是，它具有頻散特怔。頻散現(xiàn)象是指面頻散現(xiàn)象是指面波在介質(zhì)中的傳播速度，是面波頻率的函波在介質(zhì)中的傳播速度，是面波頻率的函數(shù)數(shù)。從理論上講，瑞雷波在均勻半無(wú)限空間的介質(zhì)中傳遍時(shí)并不產(chǎn)生頻散，但實(shí)際地表面的疏松覆蓋層，是由很多種波速和層厚度不同的地層構(gòu)成的，瑞雷波在這類介質(zhì)中傳播就