多孔弹性地层对声波和地面振动的影响研究

【摘要】飞机起飞、爆炸、重武器射击等都会产生低频冲击声波，这些声波传播很远，并且会对军事训练产生很大的影响。这样的脉冲声波通过振动和在建筑中拍击所产生的声音更容易打扰到居民，而不是直接传播的可听见的声音本身。人类身体的感知范围包含1Hz以下的频率和一些典型的建筑如墙壁、地板和屋顶的第一固有频率，范围在1-30Hz，此频率范围是超过几公里的喷气传播的主要频率。大气、地貌和地面条件等在高频率时对声的传播影响很大，然而在低频下这些因素对常见模型影响是忽略的。因此，本文通过Biot理论建立分层地面模型，研究地面半空间和分层对吸声的影响。首先，在建立和分析模型的研究中,Biot(1956)的孔隙介质理论是非常重要的基础理论。因此本文对Biot理论做了详细的了解，并且采用已建立的二维的模型—Multipor模型，采用Matlab语言独立编程对其模型进行数值计算，并重新推导了分层多孔弹性地面声导纳的表达式，以方便下文中对其分析和比较。其次，着重介绍两种刚性框架模型—Taraldsen-Darcy模型(2005)和Attenborough四参数模型(1985)，并与Multipor模型进行对比。通过入射角、流阻率（flowresistivity）和频率等的改变来比较三种模型，能够发现本文采用的Multipor模型与前两种模型的结果吻合的非常好，并且此模型比前两种模型作用更大，可对多层的结构进行分析并得到很好的结果。接着主要是对地面吸声的效果进行讨论，作图和分析附加声衰减的变化规律。最后，在孔隙介质中，孔隙介质边界上的状况如开孔边界和闭孔边界对声波传播有着不同的影响，因此有必要对孔隙边界开孔和闭孔进行讨论。着重研究流体饱和的孔隙介质开孔边界和闭孔边界对地面声导纳的影响。对粘土地面和砂砾地面的特性分析比较。考虑到在实际的孔隙介质中孔大小存在不同的变化，还考察了孔径分布情况对地层吸声的影响。
【作者】徐志刚；
【导师】崔志文；
【作者基本信息】吉林大学，声学，2014，硕士
【关键词】多孔弹性地层；声导纳；附加声衰减；闭孔；边界条件；

【参考文献】
[1]谷兰英,王明常.多元地学信息系统的设计与实现[J].吉林大学学报(地球科学版),2005,S1:155-158.
[2]郭芹.张云翠盗窃案研究[D].黑龙江大学,法律,2013,硕士.
[3]荣峰.核反应堆工程地基—结构相互作用与楼层反应谱分析[D].天津大学,建筑与土木工程,2003,硕士.
[4]葛伯彰.家长式领导对组织创造力的影响及其机制研究[D].浙江大学,企业管理,2013,硕士.
[5]周婷.C市涪丰石高速公路BOT项目风险管理研究[D].电子科技大学,项目管理（专业学位）,2012,硕士.
[6]张宝燕.针对中小型IT企业的人力资源管理系统[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[7]陆晶晶,肖湘宁,张剑,罗超.次同步振荡动态稳定器抑制弱阻尼次同步振荡的机理与实验[J].电力系统自动化,2015,04:135-140+151.
[8]梁恩宾.硅骨架超支化环氧树脂的制备及其性能研究[D].中南民族大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[9]霍云龙.基于VRRP的WLAN高可靠性研究与实现[D].西南交通大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[10]白晓燕.LGR8在雌二醇致小鼠隐睾症的表达[D].遵义医学院,卫生毒理学,2013,硕士.
[11]侯向丹.蚂蚁算法扩展性及应用研究[D].河北工业大学,2002.
[12]刘建涛.基于结构光方法的类镜面物体的面形测量[D].江苏科技大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[13]聂施恒.黑社会性质组织犯罪预防论[D].吉林大学,法律,2004,硕士.
[14]封文波.应激对抗方法对A、B型行为方式大学生心率、血压、手指温度的影响[D].河北师范大学,基础心理学,2004,硕士.
[15]秦怡,戴丹丹.企业员工忠诚度与流动率分析[J].生产力研究,2014,06:125-129.
[16]杨军.散货船自动配载系统的研究与实现[D].武汉理工大学,交通信息工程及控制,2004,硕士.
[17]叶莉.论张爱玲小说的冲突及其张力[D].华中师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[18]赵敬予.基于平衡计分卡的逊克县工商局绩效考核研究[D].哈尔滨工业大学,会计学,2014,硕士.
[19]刘艳芳.发热伴血小板减少综合征患者急性期及恢复期细胞免疫功能的初步研究[D].华中科技大学,内科学,2013,硕士.
[20]张雨虹.南方宏宇营销渠道策略研究[D].华中科技大学,工商管理,2013,硕士.
[21]马志伟.颈内动脉支架置入术对颈动脉狭窄患者认知功能影响的研究[D].苏州大学,神经内科,2013,硕士.
[22]李佳.我国高科技企业公司治理对企业投资决策效率的影响研究[D].北京交通大学,2014.
[23]丁明,吴建锋,朱承治,赵波,陈自年,罗亚桥.具备荷电状态调节功能的储能系统实时平滑控制策略[J].中国电机工程学报,2013,01:22-29.
[24]张宏科,罗洪斌.智慧协同网络体系基础研究[J].电子学报,2013,07:1249-1252+1254.
[25]刘艳.论需要理论在高校思想政治教育中的运用[D].长安大学,思想政治教育,2013,硕士.
[26]张云.基于分形理论的重庆市温泉旅游地空间结构研究[D].西南大学,人文地理,2014,硕士.
[27]唐紫莹.青少年对网络暴力行为的责任归因研究[D].南京师范大学,发展与教育心理学,2012,硕士.
[28]李会霞.医疗团队知识管理的研究[D].东南大学,2005.
[29]刘思思.基于系统动力学的中国电信服务业价值网络分析[D].西北大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[30]成海萍.“汉语桥”在华留学生汉语大赛传播现象分析[D].山东大学,汉语国际教育（专业学位）,2012,硕士.
[31]吴芸.E公司医疗旅游项目的战略规划[D].上海外国语大学,工商管理,2013,硕士.
[32]周廷显,匡载华,王静.伪随机遥控指令码集的选择[J].自动化学报,1991,03:350-353.
[33]李小斌.灰度图象数字水印的研究与应用[D].西北工业大学,计算数学,2004,硕士.
[34]唐薇.吉林市天主教文化旅游资源开发研究[D].东北师范大学,历史地理学,2012,硕士.
[35]王柏斌.信息内容对微博营销效果影响的实证研究[D].江苏科技大学,工业工程（专业学位）,2014,硕士.
[36]徐一新.基于运动特性的两栖车辆关键技术研究[D].江苏科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[37]朱润晔,张良,毛玉波,姜理英.介质阻挡放电反应器降解邻二甲苯的特性研究[J].浙江工业大学学报,2014,06:650-654.
[38]王京怀.桡骨茎突切除对腕关节生物力学及稳定性影响的实验研究[D].河北医科大学,外科学,2013,硕士.
[39]苏荣喻.不当出生的法律思考[D].华侨大学,法律,2013,硕士.
[40]李惠茗,张鹏云,李春新.石墨烯的制备方法及表征研究[J].盐城工学院学报(自然科学版),2010,03:32-38.
[41]肖璞.合理利用教材插图的初中物理探究式教学实践研究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[42]张小路.煤矿事故影响因素及控制对策研究[D].西安科技大学,工业工程,2014,硕士.
[43]刘晓雯.个案社会工作介入高考落榜生心理调适的研究[D].西北大学,社会工作（专业学位）,2014,硕士.
[44]周震.无机石墨烯的物理与化学[A].国家自然科学基金委员会、中国化学会.第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C].国家自然科学基金委员会、中国化学会:,2012:1.
[45]宁静海.咪唑啉型阳离子柔软剂的合成、复配及应用工艺研究[D].武汉纺织大学,纺织化学与染整工程,2013,硕士.
[46]尹茜.教育家特质及其形成影响环境研究[D].沈阳师范大学,教育经济与管理,2014,硕士.
[47]徐广维,刘太宇,毕艳兰.响应面优化酶促油酸甘油酯化制备甘三酯工艺的研究[J].食品工业科技.
[48]赵姗姗.宗教与美国人权外交政策[D].复旦大学,国际政治学,2012,硕士.
[49]兰奇逊,梁家荣,高许岗.不确定广义双线性系统的鲁棒镇定[J].自动化学报,2008,06:707-710.
[50]冯立玲.一语思维对二语写作的影响[D].山东财经大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.