Чисельне моделювання дифракції пружних хвиль на сфері у напівобмеженій області

Анотація

Розглянуто проблему розсіювання плоских пружних хвиль твердою сферою, розташованою поблизу плоскої жорсткої межі, що призводить до породження багаторазово відбитих дилатаційних та зсувних хвиль. Постановка задачі дається, коли умови ковзання задаються на рівній межі (рівність нулю дотичних напружень). Проблема зводиться до визначення скалярних функцій. Записані загальні розв’язки і побудовані приблизні рішення для поля в дальній зоні, які характеризуються тим, що відстань від межі площини до перешкоди набагато більша за радіус кулі. Крім того, наближення Релея використовується, коли хвильове число набагато менше за радіус кулі. Метод зображень використовується для побудови множинно відбитих хвиль. Наведені приблизні формули поля в дальній зоні та у випадку довгохвильового наближення Релея. Проведені розрахунки розсіяних хвильових полів, представлені у вигляді діаграм розсіювання, з яких видно сильно коливальне хвильове поле.