地下管线弹性波探测波场的建模与分析

在地下管线弹性波探测中，由位于地下圆孔边界上有限时长的力源激发形成瞬态场，应用波函数展开法对此波场进行建模。以波函数和待定系数组成的级数序列描述探测波场中的势函数，根据界面处应力和位移连续的边界条件求解待定系数，从而得到波场中弹性波的解析解。据此进行数值研究，分析探测波场中弹性波的传播特征，说明了散射波的类型以及能量对比关系，并总结了反射信号幅值与地下管线物理参数之间由声阻抗匹配程度支配的反射信号强度变化规律，而管线半径对反射信号强度的影响要大于物理参数的作用。最后以实验结果验证上述结论。