地震波传播理论与应用：半空间介质与地震波传播 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

牛滨华，孙春岩 著

图书标签:

• 地震波
• 传播理论
• 半空间介质
• 地震学
• 地球物理学
• 数值模拟
• 地壳结构
• 地震勘探
• 波动方程
• 边界元法

出版社： 石油工业出版社

ISBN：9787502137656

版次：1

商品编码：10929791

包装：平装

开本：16开

出版时间：2002-10-01

用纸：胶版纸

页数：306

字数：518000

正文语种：中文

内容简介

　　 《C语言程序设计习题与实验指导》是《C语言程序设计》（郝长胜、杜鹏东编，高等教育出版社出版）配套的习题与实验指导书。内容分为4篇，第一篇为各章节习题及解答，第二：篇为VisualC++60集成环境介绍，第三篇为章节配套实验，第四篇为考试系统介绍。全书内容简洁，实用性强，习题包含了选择题和全国计算机等级考试机试题型（程序填空题、程序改错题和编程题），配套实验选自一些生活中的趣味实验，考试系统为课程组开发的无纸化考试。本-挣可以作为高等学校非计算机专业程序设计类参考用书，也可作为全国计算机二级考试参考教材或c语言自学者的参考用书

目录

第一篇 均匀弹性各向同性介质中的地震波
1 位移与应变
1.1 位移增量方程与位移梯度矩阵
1.1.1 矩阵形式的位移增量方程
1.1.2 张量形式的位移增量方程
1.1.3 位移梯度矩阵的对称与反对称矩阵
1.2 应变矩阵的对称与反对称矩阵
1.2.1 对称应变矩阵
1.2.2 反对称应变矩阵
1.3 位移增量方程的物理意义
1.4 科西方程与对称应变矩阵
1.4.1 应变矩阵的单双角标表示法
1.4.2 科西方程
2 位移与应力
2.1 应力矩阵
2.1.1 体积元上的应力
2.1.2 正应力、切应力和主应力
2.2 平动运动方程--奈维尔方程
2.2.1 平动运动方程--奈维尔方程
2.2.2 弹性介质的静态平衡方程
2.3 转动运动方程--应力张量对称方程
3 应力与应变
3.1 本构方程和物性矩阵
3.1.1 本构方程
3.1.2 介质的物性矩阵
3.2 均匀弹性各向同性介质的本构方程
3.2.1 五个弹性参数
3.2.2 均匀弹性各向同性介质的本构方程
3.2.3 科西方程与本构方程之间的系数匹配关系
3.2.4 顺度矩阵
4 弹性波动方程
4.1 三维三分量波动方程
4.1.1 矩阵形式的三维三分量波动方程
4,1.2 分量形式的三维三分量波动方程
4.1.3 矢量形式的三维三分量波动方程
4.1.4 射线上的矢量波动方程
4.2 弹性流体的波动方程
4.3 矢量波场的胀缩纵波场和旋转横波场的分解
4.3.1 矢量弹性波场中无旋场和无散场的分解
4.3.2 矢量弹性波场中体变系数和旋转系数波动的分解
4.3.3 矢量弹性波场中标量位和矢量位函数的分解
4.3.4 应变系数与位移位函数之间的关系
4.4 波动方程的波函数
4.4.1 球面波波动方程及其波函数
4.4.2 均匀平面简谐波函数
4.4.3 标量波动方程的通解及其物理意义
4.4.4 非均匀平面简谐波函数
5 波的能量和能流方程
5.1 能量密度矢量和波场能量平衡方程
5.1.1 能量密度矢量和波场能量平衡方程
5.1.2 能量平衡方程的物理意义
5.2 能流密度矢量和波场能流平衡方程
5.3 弹性机械能平衡方程和能速度
5.3.1 弹性机械能平衡方程
5.3.2 速度矢量波动方程
5.3.3 波能量传播的速度
5.3.4 平面波的机械能和能流
5.4 物性矩阵物理可实现条件
5.4.1 弹性机械能与物性矩阵的对称性
5.4.2 物性矩阵的物理可实现条件
6 波的相速度和群速度
6.1 相速度及其时间空间域特征方程
6.2 均匀弹性各向同性介质相速度及其特征方程
6.3 群速度及其频率波数域特征方程
6.3.1 群速度及其特征方程
6.3.2 均匀弹性各向同性介质群速度及其特征方程
6.4 相速度和群速度特征方程的数学物理特性
6.4.1 特征值和速度之间在数学与专业结合上具有一致性
6.4.2 三阶特征矩阵T和六阶特性矩阵D具有矩阵性质的一致性
参考文献

第二篇 粘弹性介质中的地震波
1 粘弹性介质
1.1 粘弹性介质
1.2 处理粘弹性介质的思路方法
1.2.1 从本构方程加入介质的粘滞性因素
……
第三篇 双相介质中的地震波
第四篇 各向异性介质中的地震波

精彩书摘

本篇所提的粘弹性介质是指均匀粘弹性各向同性介质，讨论这种介质中波传播的有关概念、原理。斯托克斯（Stocks）1845年首次着手研究粘弹性介质中的地震波，其后这种介质中地震波传播理论和应用得到了极大发展。处理粘弹性介质有两种思路方法，一种是在运动方程中直接加入介质的粘滞性因素，例如本篇第2章讨论的达郎贝尔粘弹性介质。另一种是从本构方程入手，建立介质的粘弹性类型和性质。后一种方法在研究介质物理性质上具有直观性，也是目前使用较为普遍的处理方法。把上述两种方法结合在一起的思路方法也是可行的。
粘弹性介质的核心问题是建立本构方程。建立本构方程的主导思想是把介质模型作为“系统”去考察，无论是应力对应变的响应函数，还是应变对应力的响应函数，这时响应函数即“物性矩阵”所刻画的就是粘弹性介质模型的“系统特性”。其中最为典型的就是器件组合法引入的微分型本构关系和累计记忆法引入的积分型本构关系。粘弹性介质微分型和积分型本构方程包含了目前粘弹性介质的主要类型，同时也是描述粘弹性介质物理性质的基本形式。本篇第3章和第4章均以一维形式，讨论微分型和积分型本构方程，主要是粘弹性介质的有关概念原理，以及处理问题的思路方法。第5章利用弹性与粘弹性介质弹性参数的“对应原理（或对应规则）”，把一维粘弹性介质的物性参数拓展到三维空间。“对应规则”是确定粘弹性介质模型物性参数极为有用的方法，它把弹性介质与粘弹性介质有机联系在一起；合理正确地运用对应规则能够使粘弹性介质模型相关理论问题讨论的复杂性降低，可以在弹性与粘弹性介质之间起到“触类旁通”的作用。
……

前言/序言

好的，这是一份关于假设的图书《地震波传播理论与应用：半空间介质与地震波传播》的简介，内容聚焦于地震波传播的理论基础、数值模拟方法以及实际应用，但不包含您提供的具体书名中的特定内容（如半空间介质和地震波传播）。 --- 深入探索：大地物理场的数值模拟与波动分析 一部关于现代地球动力学与计算物理的深度著作 本书系统地阐述了地球物理场中波动现象的理论基础、先进的数值模拟技术及其在现代地球科学研究中的广泛应用。它旨在为固体地球物理、地震学、勘探地球物理以及计算力学领域的科研人员、高级工程师和研究生提供一个全面且深入的学习资源。全书内容严谨，理论推导详尽，并结合前沿的计算方法，构建了一个连接基础物理原理与复杂地质模型的高效桥梁。 第一部分：波动理论基础与介质本构关系 本书的开篇部分奠定了理解复杂地球物理现象所需的理论基石。我们首先回顾了经典弹性力学与粘弹性力学的基本原理，重点探讨了在各向异性、非均匀介质中描述物质响应的本构关系。 介质的力学特性： 详细分析了线性弹性、粘弹性以及粘塑性材料在不同应力状态下的力学行为。书中不仅介绍了基本的应力-应变关系，还深入探讨了微观结构如何影响宏观介质的波速、衰减和频散特性。特别关注了高频、高压环境下介质的非线性效应及其对地震波形的影响。 控制方程与波传播机制： 基于连续介质力学和运动方程，推导了弹性波、粘弹性波和非弹性波的控制方程。这部分内容侧重于将物理约束转化为可求解的偏微分方程组。我们对波的类型进行了详尽的分类，包括纵波（P波）、横波（S波）及其在复杂结构中的转化与耦合现象。引入了波的能量守恒原理和波前传播的几何光学近似，为后续的数值方法奠定理论基础。 频域与时域分析： 为了应对实际工程中的复杂边界条件和源函数，本书系统介绍了傅里叶变换在波动分析中的应用。详细论述了如何将时域问题转化为频域问题，以及如何利用频域解通过逆变换回到时域。此外，对解析信号、瞬时频率和瞬时能量等概念进行了深入探讨，这些工具对于地震信号的处理至关重要。 第二部分：先进数值模拟方法与计算技术 在现代地球物理研究中，精确且高效的数值模拟是解决复杂边界问题和非均匀介质响应的关键。本书的第二部分集中于介绍和比较当前最先进的计算方法。 有限差分法（FDM）的深化应用： 详细阐述了交错网格有限差分法（Staggered-Grid FDM）在高阶精度和复杂边界条件处理上的优势。通过清晰的案例分析，展示了如何使用高阶差分格式来抑制数值色散，并提高模型对波场细节的捕捉能力。内容涵盖了源函数激发、吸收边界条件（PML）的设计与实现，以及处理各向异性介质时的数值离散化技巧。 有限元法（FEM）的结构建模： 针对具有复杂几何形状和材料参数变化的区域，有限元法是强有力的工具。本书介绍了基于伽辽金方法的标准FEM、无网格FEM（Meshless Methods）以及它们的变体。重点讨论了如何在波动方程框架下构建合适的双线性或三线性单元，并分析了与网格划分质量相关的数值稳定性问题。 谱方法与伪谱法（Pseudospectral Methods）： 对于平坦层状介质或周期性边界条件下的问题，谱方法展现出极高的精度和效率。书中详细介绍了如何利用快速傅里叶变换（FFT）进行空间导数计算，并讨论了如何将谱方法的优势与有限差分法结合，形成混合方法（如有限元-伪谱法），以应对混合复杂度的模型。 混合方法与多尺度模拟： 现代地球物理模型往往需要同时考虑宏观的区域构造和微观的裂隙网络。本书引入了多尺度分析技术，如多分辨率分析和域分解方法（Domain Decomposition Methods），用以实现计算资源的优化分配，突破传统单尺度模拟的计算瓶颈。 第三部分：波动场数据反演与成像技术 理论模拟的最终目的是解释和预测观测数据。本部分的重点在于如何将数值模拟技术应用于地球物理数据的反演和成像，以揭示地下结构。 全波形反演（FWI）的理论基础： 深入剖析了全波形反演的数学框架，包括目标泛函的定义、伴随状态（Adjoint State）的建立以及梯度的计算。本书详细探讨了影响FWI收敛性的因素，例如高频噪声的敏感性、非凸目标函数的局部极小值问题，并介绍了梯度优化算法（如共轭梯度法和牛顿法家族）在该领域的应用。 散射波的分析与应用： 与传统基于直达波的成像方法不同，本书强调了利用散射波信息来约束非均匀介质的参数。讨论了基于Born近似和Rytov近似的线性反演方法，以及如何利用多次波和多次散射波来提高成像的深度和分辨率。 数据同化与实时监测： 将波动模拟与实际观测数据进行实时融合是现代地球物理监测的趋势。我们介绍了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）及其扩展形式（如Ensemble Kalman Filter）在地球物理数据同化中的应用，用于实时更新地下速度模型，提高地震预警和工程安全评估的准确性。 结论与未来展望 全书以严谨的科学态度和前沿的研究视角，系统梳理了波动理论与数值计算的交汇点。本书不仅提供了成熟的工具和方法，更激发读者思考如何将这些计算物理的优势应用于解决地球科学中最具挑战性的问题，如深部地幔结构成像、人工源激发地震的精细响应分析，以及复杂构造带的应力演化模拟。 ---

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这本书的价值不仅仅在于它所阐述的科学原理，更在于它所构建的严谨的学术体系。从阅读的初步感受来看，它似乎是一本循序渐进、逻辑清晰的著作。它可能会从最基础的地震波方程入手，逐步推导出各种传播模式，并对这些模式在不同边界条件下的行为进行分析。这种由浅入深、由简到繁的讲解方式，对于我这样非专业读者来说，是非常友好的。我希望书中能够提供一些数学推导过程，但又不会过于繁琐，能够让我理解其核心思想，而不是被复杂的公式吓退。同时，我也期待书中能够探讨一些前沿的研究方向，例如数值模拟技术在地震波传播研究中的应用，或者逆问题在地震波反演中的作用。这些内容或许会比较高深，但能够让我对这个领域的发展趋势有一个初步的了解。总而言之，我希望这本书能够带我领略地震波传播理论的精妙之处，并为我进一步深入学习该领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，科学的学习过程就像是在搭建一座知识的大厦，而这本书，看起来就像是为我提供了建造这座大厦的关键“砖石”和“梁柱”。它不仅仅是告诉你地震波是什么，更是教你如何去理解地震波的“行为模式”，以及这些行为模式背后所蕴含的物理规律。我期待书中能够对地震波的各种类型（纵波、横波、表面波等）进行详尽的描述，包括它们的产生机制、传播速度、偏振特性以及在不同介质中的衰减规律。特别是关于不同介质对地震波传播的影响，例如波在均匀介质、分层介质以及含裂隙介质中的传播特性，这对我理解实际地质环境的复杂性至关重要。我希望书中能够穿插一些形象的比喻或者类比，帮助我更好地理解这些复杂的概念。例如，将地震波的传播比作水面上的涟漪，或者将波的衰减比作声音在空气中传播时逐渐减弱。这些生动的讲解方式，能够极大地降低学习的难度，并增加学习的趣味性。

评分☆☆☆☆☆

购买这本书完全是出于一种强烈的求知欲，我一直对地球内部的奥秘充满好奇，而地震波无疑是探索这些奥秘的一把钥匙。从这本书的副标题“半空间介质与地震波传播”来看，它很可能不仅仅停留在理论的层面，而是会深入到应用领域。我特别希望书中能够详细介绍如何利用地震波来探测地下的结构，例如寻找石油、天然气等资源，或者进行地质勘探，了解地壳的构造。我知道现在有很多地球物理勘探技术都依赖于地震波，这本书的出现，正好可以帮助我理解这些技术背后的原理。想象一下，我们通过分析地震波在地下传播的速度、路径以及反射回来的信号，就能“看到”看不见的地下世界，这简直是令人惊叹的。我希望这本书能提供一些具体的案例研究，展示地震波理论如何在实际的地质勘探、工程建设（例如桥梁、隧道选址）以及灾害预警中发挥作用。如果书中能有相关的数值模拟或者数据分析方法介绍，那将更是锦上添花。

评分☆☆☆☆☆

这是一本我近期购入的书，它的封面设计相当沉稳，散发着一种严谨的学术气息。我之前对地震波传播的了解仅限于一些科普读物的层面，知道地震发生时地面会震动，但具体到其背后的物理原理，尤其是波的传播路径、衰减以及在不同介质中的行为，我一直感到非常模糊。这本书的出现，可以说为我打开了一扇通往更深层理解的大门。虽然我才刚刚开始阅读，但从目录和前几章的介绍来看，它似乎系统地讲解了地震波的产生机制、传播方式，以及这些波在地球内部如何与岩石、土壤等不同介质发生相互作用。我特别期待其中关于波的反射、折射、衍射等概念的详细阐述，因为我总觉得这些现象是理解地震波行为的关键。这本书的语言风格也偏向学术化，但并不晦涩难懂，对于有一定物理基础的读者来说，应该能够比较顺畅地阅读。我希望通过这本书的学习，能够更清晰地认识到地震波是如何从震源出发，穿过地球内部，最终在我们感受到的地面震动中显现出来的，从而对地震这个自然现象有一个更科学、更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在翻阅这本书之前，我对于“半空间介质”和“地震波传播”这两个概念的联系并没有太清晰的认知。我一直以为地震波传播就是一个在三维空间里扩散的过程，但这本书的标题暗示了它可能更侧重于地表或者浅层地壳的传播特性。这一点让我感到非常好奇，因为在我们日常的感知中，地震的影响似乎是全方位的，但从理论上讲，如果把地球想象成一个无限延伸的介质，那么波的传播方式和在有限边界下的情况肯定会有所不同。这本书的介绍让我觉得，它可能深入探讨了在半无限空间这一特定模型下，地震波的各种传播模式，比如表面波（瑞利波和勒夫波）的形成和特性，以及它们在地表传播时所表现出的独特行为。这些理论知识对于我们理解地震的破坏性效应，尤其是对地表建筑的影响，应该具有非常重要的指导意义。我期待这本书能够提供一些清晰的图示和模型，帮助我直观地理解这些抽象的物理过程，并最终能够将这些理论知识与实际的地震案例联系起来。

评分☆☆☆☆☆

好书啊 不错的东西

评分☆☆☆☆☆

正版书！京东的价格还是可以的！

评分☆☆☆☆☆

好书啊 不错的东西

评分☆☆☆☆☆

帮别人买的，应该不错吧

评分☆☆☆☆☆

应该不错的，看了介绍有用处

评分☆☆☆☆☆

到货也很快，喜欢。。。

评分☆☆☆☆☆

正版书！京东的价格还是可以的！

评分☆☆☆☆☆

应该不错的，看了介绍有用处

评分☆☆☆☆☆

帮别人买的，应该不错吧