《彈性波動力學(xué)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱彈性波動力學(xué)ElasticWaveDynamics課程編碼GEO210511035開課院部地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院課程團(tuán)隊波動地物類課程教學(xué)團(tuán)隊學(xué)分3.5課內(nèi)學(xué)時58講授52實驗0上機6實踐0課外學(xué)時58適用專業(yè)勘查技術(shù)與工程（物探）授課語言中文先修課程程序設(shè)計、高等數(shù)學(xué)（2-1）、高等數(shù)學(xué)（2-2）、大學(xué)物理（2-1）、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、大學(xué)物理（2-2）、數(shù)學(xué)物理方程課程簡介（必修）本課程是勘查技術(shù)與工程和地球物理學(xué)等專業(yè)本科生的一門重要基礎(chǔ)課。首先講授彈性力學(xué)的基礎(chǔ)概念和基本理論，包括應(yīng)力分析、應(yīng)變分析及其本構(gòu)關(guān)系，然后給出波動方程的建立方法，討論彈性介質(zhì)中的基本波，波的傳播和在介質(zhì)分界上的反射和透射，以及不同波的能量關(guān)系等。并就繞射問題和波動方程的積分解進(jìn)行講解。最后簡要介紹復(fù)雜介質(zhì)（如不均勻介質(zhì)、各向異性介質(zhì)、黏彈介質(zhì)、雙相介質(zhì)等）中地震波傳播的基本特點。為今后學(xué)習(xí)地震學(xué)、地震勘探和資料處理打下基礎(chǔ)。Thisisoneofthemostimportantfoundationalcoursestoundergraduatesingeophysicsandexplorationgeophysics.Itfirstlyintroducesthebasicconceptsandtheoriesofelasticity,including,stressanalysis,strainanalysisandtheirconstitutiverelationship.ThenItgivestheestablishingprocedureofwaveequations,discussesindetaildifferentkindsofwavesinelasticmediaandwavepropagation,reflectionandtransmissionatinterface.Theenergyrelationshipsofdifferentwaveswillbeemphasized.Also,diffractionproblemandwaveequation’sintegralsolutionwillbeexplainedinthiscourse.Besides,abriefintroductiontowavepropagationincomplexmedia,suchasinhomogeneous,anisotropic,viscoelasticanddualphasemedia,willbeinvolvedattheendofthiscourse.Allthesestudieswillhelpthestudentshaveasolidfoundationforthefurtherstudyinpureandappliedseismologyanddataprocessing.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：能夠利用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)知識和方法進(jìn)行地球物理建模，并學(xué)會求解方法。是2.1,2.2,2.31.1,1.2,1.32M2目標(biāo)2：了解地球物理工程問題的特點和一般解決思路，增強工程意識。是2.5,3.11.5,2.1三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)10緒論主要知識點：彈性體，塑性體，剛體，彈性動力學(xué)，基本假設(shè)，本課程的特點，學(xué)習(xí)要求和建議。M1,M23講授3文獻(xiàn)閱讀21彈性理論基礎(chǔ)1．固體的彈性性質(zhì)2．應(yīng)變分析3．應(yīng)力分析4．應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系5．彈性介質(zhì)運動的平衡方程式主要知識點：彈性力學(xué)，位移場分析，彈性應(yīng)變，正應(yīng)變，切應(yīng)變，旋轉(zhuǎn)，體變，應(yīng)變張量，旋轉(zhuǎn)角位移，旋轉(zhuǎn)張量,面力，應(yīng)力，應(yīng)力矢量及其分量，正應(yīng)力，切應(yīng)力，應(yīng)力張量，柯西公式，主應(yīng)力，主應(yīng)變，廣義虎克定律，各向同性，各向異性，均勻，非均勻，彈性常數(shù)，楊氏模量，泊松比，拉梅常數(shù)，剪切模量，體積模量，達(dá)朗貝爾原理，應(yīng)力方程（納維爾方程），位移方程（拉梅方程）M1,M212講授14作業(yè)，閱讀32彈性動力學(xué)中的基本波1．彈性波控制方程2．彈性介質(zhì)中地震波傳播的基本規(guī)律3．均勻各向同性介質(zhì)中的平面波4．均勻各向同性介質(zhì)中的球面波5．均勻各向同性介質(zhì)中的柱面波簡介6．空腔震源問題的解法主要知識點：矢量的亥姆霍茲分解，位移位，標(biāo)量位，矢量位，亥姆霍茲方程，縱波方程與橫波方程，縱波速度與橫波速度，頻散公式，聲波方程，平面波和球面波的達(dá)朗貝爾解，球面擴散因子，柱面擴散因子，三維空間平面波的波函數(shù)，等相位面，射線，頻率，波數(shù)，視速度，平面極化波，水平極化橫波，垂直極化橫波，不均勻平面波，邊值問題的求解M1,M210講授10作業(yè)，閱讀43分層介質(zhì)中彈性波的傳播1．彈性介質(zhì)的機械能2．平面波在自由表面上的反射3．平面波在介質(zhì)分界面上的反射和透射4．層狀介質(zhì)中波的傳播特征主要知識點：應(yīng)變能，機械能密度，能流密度，平面波強度，波阻抗，自由表面，轉(zhuǎn)換波，反射系數(shù)，偏振交換，邊界連續(xù)條件，透射系數(shù)，諾特方程，佐普利茲方程，AVO分析，波導(dǎo)，反射透射問題的求解M1,M210講授12作業(yè)，編程，閱讀54地震面波1．面波及頻散的基本概念2．瑞雷面波3．拉夫面波4．其他面波主要知識點：面波，頻散，群速度，相速度，瑞雷面波，瑞雷方程，瑞雷波的速度，瑞雷波的位移，拉夫波，駐波，簡正模式傳播，斯通利波、管波M1,M26講授6作業(yè)，閱讀65波動方程的積分解1．波動方程的克其霍夫積分解2．泊松積分與瑞雷積分3．惠更斯－菲涅耳定理4．波動理論與射線理論的關(guān)系主要知識點：聲學(xué)邊值問題，格林函數(shù)，非齊次波動方程的積分解，泊松積分，瑞雷積分，惠更斯原理，惠更斯-菲涅耳定理，克其霍夫繞射公式，菲涅耳帶，地震分辨率，波動理論，射線理論M1,M26講授8作業(yè)，編程，閱讀76復(fù)雜介質(zhì)中的波簡介1．非均勻介質(zhì)中的波2．橫向各向同性介質(zhì)中的波3．粘彈性介質(zhì)中的波4．雙相介質(zhì)中的波主要知識點：非均勻介質(zhì)，橫向各向同性介質(zhì)，粘彈性介質(zhì)，雙相介質(zhì)，波的耦合，橫波分裂，非彈性吸收，各向異性系數(shù)，吸收系數(shù)、品質(zhì)因子，快慢縱波。M1,M25講授3作業(yè)，閱讀87波的產(chǎn)生與傳播上機和實驗（1）空腔震源模型。（2）反射和透射系數(shù)及AVO分析。（3）反射波、透射波、折射波、繞射波的產(chǎn)生。（4）繞射波與反射波的關(guān)系（5）平面波與球面波的關(guān)系（6）體波、面波和導(dǎo)波的頻散特征與傳播形式M1,M26實驗，上機6復(fù)習(xí)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評占比1課后作業(yè)6章均布置作業(yè)，做作業(yè)時間為一周15%2期中大作業(yè)期中總結(jié)報告5%3實驗與編程上交程序源碼金和繪制的圖件5%4考勤及課堂表現(xiàn)考勤及課堂表現(xiàn)15%5理論考試考試成績60%五、評分細(xì)則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1課后作業(yè)15%每次2.5分，根據(jù)作業(yè)情況得分。遲交1周內(nèi)得分乘80%，遲交一周以上不得分2M1期中大作業(yè)5%滿分5分，檢查撰寫的獨立性和內(nèi)容的豐富程度。3M1實驗與編程5%編程2分，實驗3分4M2考勤及課堂表現(xiàn)15%綜合評價。5M2理論考試60%本課為理論課，結(jié)課考試為主要手段，涵蓋基本概念、基本理論、物理含義、初步應(yīng)用的綜合考察評分等級說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B