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垂直载荷下颗粒物质的声波探测和非线性响应

张攀 赵雪丹 张国华 张祺 孙其诚 侯志坚 董军军

垂直载荷下颗粒物质的声波探测和非线性响应

张攀, 赵雪丹, 张国华, 张祺, 孙其诚, 侯志坚, 董军军
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  • 对于玻璃珠组成的颗粒介质样品, 本文测量了横波和纵波声速, 同时分析了剪切模量(G)与体积模量(B)的比值(G/B)随压强的变化规律. 结果表明, 在低压强下, 颗粒体系的纵波声速(cL )明显大于横波声速(cT ), 且体系的cL, cT 及G/B均随压强p变化呈幂律标度, 即cL p0.3817, cT p0.2809, G/B p-0.4539, 幂指数与文献[1]中预言的-1/2非常接近, 暗示在我们实验压强范围内的颗粒样品处于L玻璃状态. 此外, 本文还利用快速傅里叶变换法测量了玻璃珠样品中的声学衰减特性及二阶谐波随压强的变化, 发现: 纵波声衰减系数()、 接收端二倍频振幅(2 )与基频振幅(1 ) 平方的比值(2/12 ) 均随压强的增大而幂率减小, 分别为 p-0.1879和 2/12 p-0.866.
      通信作者: 张国华, zhguohua@sas.ustb.edu.cn;qcsun@tsinghua.edu.cn ; 孙其诚, zhguohua@sas.ustb.edu.cn;qcsun@tsinghua.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11272048, 51239006)和欧盟Marie Curie国际合作项目(批准号: IRSES-294976)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-06
  • 修回日期:  2015-09-15
  • 刊出日期:  2016-01-20

垂直载荷下颗粒物质的声波探测和非线性响应

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11272048, 51239006)和欧盟Marie Curie国际合作项目(批准号: IRSES-294976)资助的课题.

摘要: 对于玻璃珠组成的颗粒介质样品, 本文测量了横波和纵波声速, 同时分析了剪切模量(G)与体积模量(B)的比值(G/B)随压强的变化规律. 结果表明, 在低压强下, 颗粒体系的纵波声速(cL )明显大于横波声速(cT ), 且体系的cL, cT 及G/B均随压强p变化呈幂律标度, 即cL p0.3817, cT p0.2809, G/B p-0.4539, 幂指数与文献[1]中预言的-1/2非常接近, 暗示在我们实验压强范围内的颗粒样品处于L玻璃状态. 此外, 本文还利用快速傅里叶变换法测量了玻璃珠样品中的声学衰减特性及二阶谐波随压强的变化, 发现: 纵波声衰减系数()、 接收端二倍频振幅(2 )与基频振幅(1 ) 平方的比值(2/12 ) 均随压强的增大而幂率减小, 分别为 p-0.1879和 2/12 p-0.866.

English Abstract

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