弾性波
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| 連続体力学 | ||||||||
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弾性波（だんせいは）は、弾性体中を伝わる変形波で、弾性応力波、弾性ひずみ波とも呼ばれる。体積変化を伴う「体積波」と、形状変化は生じるが体積変化を伴わない「等体積波」とに大別される。一次元物体中の圧縮波、引張り波は前者に対応し、剪断波、あるいはねじり波は後者に対応する。弾性波の伝わる速度は弾性係数、ポアソン比と密度に依存する。
種類
- P波
- 進行方向に平行に振動する波動。弾性波の中で最も早く伝播し、伝播速度 cP はλ, μをラメ定数、弾性体の密度をρとすれば、
- と表される。
- S波
- 進行方向に垂直に振動する波動。伝播速度 cS は
- と表される。
- Head wave
- 観測点の位置とソースの位置にある特定の関係がある（観測点が表面付近にある）時に存在する波。伝播速度 cH は cS < cH < cP の範囲にある。
- レイリー波
- レイリー波は表面を伝播する波であり、S波よりも遅い速度で伝播する。
運動方程式
等方性弾性体の運動方程式は次式で表される[1]。
ここでui は変位、ρは密度、λ, μはラメ定数、gi は重力加速度である。
ここで重力を無視し、変位が空間的にx1 方向にのみ依存する平面波であるとすると、上式は以下の1次元波動方程式になる。
脚注
- ^ 井田喜明 『自然災害のシミュレーション入門』 朝倉書店、2014年、15頁。ISBN 978-4-254-16068-0。
関連項目
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