深地视界 | 高压下岩石压剪耦合本构关系，有望指导岩土成分检测和地震波观测
The theory of compression–shear coupled composite wavepropagation in rock
Jianhua Lu，Songlin Xu，Chunhe Miao，Yushan Xie，Liangzhu Yuan，Hao Ma，Meiduo Chen，Pengfei Wang
地球深部，蕴藏着人类生存发展需要的绝大部分资源和能源。地球深部岩石的动力学性质是地震学和地下成分勘探的重要研究问题。本研究结果有望为超剪切波和亚瑞利波的物理机制提供有意义的解释，为岩土成分检测和地震波观测提供指导。
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https://doi.org/10.1002/dug2.12012
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01
本文简介：
本研究提出了与岩石在高压作用下的力学性质一致的，岩石在压剪耦合载荷作用下的本构关系。得到了波动方程平面波数值解和首波和次波波速的解析解，研究了岩石的压剪耦合特性，包括应力路径效应和压剪耦合波效应。结果表明，在K1、K2、G1和G2的不同参数值下，二次波的波速从低于弹性剪切波速转变为高于弹性剪切波速。研究结果有望为超剪切波和亚瑞利波的物理机制提供有意义的解释，为岩土成分检测和地震波观测提供指导。
02
本文亮点：
提出了高压下岩石的压剪耦合本构关系。
数值求解压剪耦合波动方程。
讨论了首波和次波的平面波速。
研究了次波波速向高于弹性剪切波速的条件。
03
通讯作者简介：
徐松林博士是中国科学技术大学现代力学系的研究员（教授）。他的学术研究侧重于材料冲击动力学的实验技术和理论及岩石物理学中的实验技术和数值方法（即 DEM）。
作者简介：
陆建华，中国科学技术大学现代力学系中国科学院材料力学行为与设计重点实验室，研究生。主要从事岩石动力力学行为研究。
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期刊简介：
《深地科学（英文）》（Deep Underground Science and Engineering）是由中华人民共和国教育部主管，中国矿业大学主办的“深地科学”领域的第一本国际期刊，成功入选 2020 年度”中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目”。与国际知名出版商 Wiley 合作，进行全球出版发行。
刊登范围：
地质资源勘探与开采
能源物质地下储存和提取
地下空间基础设施
地质环境和废弃物地质处置
深地空间科学实验
地下空间或地下工程规划，设计和施工技术
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图文编辑 侯庆萍
审核 王继红
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