注浆锚杆中扭转导波的传播特性

来源：计算力学学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：何文,赵奎,宁建国

单位：江西理工大学 资源与环境工程学院, 赣州 341000,江西理工大学 江西省矿业工程重点实验室, 赣州 341000,江西理工大学 资源与环境工程学院, 赣州 341000,江西理工大学 江西省矿业工程重点实验室, 赣州 341000,北京理工大学 爆炸科学与技术国家重点实验室, 北京 100081

摘要：理论研究了扭转导波在注浆锚杆中的传播特性。首先建立了注浆锚杆两层复合结构中的扭转导波的频散方程,之后数值计算得到了扭转导波的能量速度、衰减频散曲线及导波在注浆锚杆中的位移分布情况。结果表明,(1) 500 kHz范围内,注浆锚杆中具有三种扭转导波模态T(0,1)~T(0,3),三种模态均具有频散性。随着频率逐渐增大,导波的能量速度逐渐增大,而衰减值逐渐减小。(2) 50 kHz和200 kHz的T(0,1)模态扭转导波在锚杆体内的周向位移值较大,所以对锚杆体表面的轴向缺陷敏感,而导波在锚杆与注浆体接触面上的周向位移较大,从锚杆泄漏至注浆体中的能量较大,导波衰减较严重。(3) 频率高于100 kHz,锚杆直径的变化对T(0,1)模态的能量速度几乎无影响,而频率低于100 kHz,注浆体弹性模量越大,T(0,1)模态的能量速度越小。

关键词：注浆锚杆,注浆体,扭转导波,能量速度,衰减,频散,

基金资助：江西省科技支撑计划(20141BBG70097);江西省自然科学基金(20132BAB216019);江西省工业安全工程技术研究中心开放基金(2013GGY001);江西理工大学科研基金重点(NSFJ2014-K05)资助项目.