Пористые материалы

Упругие пористые среды, насыщенные жидкостью или газом, являются примером материалов с микроструктурой. Такой материал представляет собой двухфазную среду, состоящую из упругой сплошной среды и матрицы пустот, заполненных жидкостью.  Необходимость исследования волновых процессов в таких средах обусловлена прикладными проблемами механики грунтов, геофизикой и вибросейсмическими исследованиями, строительством и нефтяной и газовой промышленности; а также возникновением новых гранулированных–порошков и губок, материалов, используемых, например, для тепло-и виброизоляции аэрокосмических элементов.

В настоящее время общепринятым инструментом теоретического исследования распространения линейных волн в пористых жидких средах является уравнение Биот–Френкеля, обобщающее уравнения классической теории упругости на случай двухфазных сред. В рамках данного проекта разработан интегральный подход, изучены дисперсные кривые и влияние пористости на поверхностные волны в полупространствах и трубчатые волны в структурах, состоящих из скважины, встроенной в пороупругую среду, насыщенную жидкостью. На численных примерах показано, что амплитуда дополнительных режимов, возникающих в связи с наличием микроструктуры, может существенно превышать амплитуды основных режимов, присутствующих в волноводе с чисто упругими слоями.

Пористое многослойное полупространство

Дисперсионные кривые для трехслойного полупространства для различных комбинаций пористости ε1, ε2 двух верхних слоев (влияние пористости на поверхностные волны полупространства)