社団法人 物理探査学会
第115回(平成18年度秋季)学術講演会


半径方向に変化する媒質中の孔井内を伝わる表面波・境界波

講演要旨(和文)
孔井やトンネルのように,固体中にあけられた円筒状の孔を軸方向に伝わる波は,空孔の場合には表面波,液体が詰まっている場合には境界波である.これらの波は検層などの際に,ときには雑音としてまたときには信号と考えられるので,古くから議論の対象にされてきたとはいうものの,議論が尽くされたとはいい難い.媒質は一様であると仮定するのが一般的であるし,軸対称の波動場を仮定するのも一般的である.本論文では任意の対称性をもつ波を考え,また媒質の密度,弾性定数が円筒の軸からの距離によって変化する場合を考える.このような場合には平面境界の場合と違って,波動場がSH型とP-SV型に分離することがなく,分散曲線は軸の周りの波数にも依存する.いくつかの例について分散曲線,合成記録を示す.

講演要旨(英文)
A systematic method to investigate dispersion characteristics of guided waves in an empty and a fluid-filled borehole in a radially heterogeneous elastic medium is developed. In the plane geometry, the wave field is known to be decomposed into the SH wave field and the P-SV wave field, the corresponding normal modes being the Love wave and the Rayleigh wave. In the cylindrical coordinate system, however, the wave field can not be decomposed into the SH and P-SV analogues. After reparation of variables, the equations of motion are reduced to a set of sixth order ordinary differential equations, which can be integrated with high accuracy using the compound matrix method. Examples of dispersion curves are given for various azimuthal and radial wave numbers.