Explicit-динамика: отражение и прохождение P-волны на границе слоёв

Explicit-динамика (волны в сплошной среде)PASS · 0.64%

Импульс Рикера проходит границу грунта и более жёсткого слоя породы (во втором прогоне — более мягкого). Амплитуды скорости отражённой и прошедшей волн сверяются с контрастом импедансов: |R_v| = |Z1 − Z2|/(Z1 + Z2), T_v = 2·Z1/(Z1 + Z2), Z = ρ·c_p; время прихо… показать полностью

Допуск:: 5%

Запустить расчёт в WebCAEВойдите или зарегистрируйтесь, чтобы сразу открыть эту модель в WebCAE

Запустить расчёт в WebCAE

Постановка задачи

Геометрия: Столб 2000 × 2.5 × 2.5 м, 800 элементов HEX8 (h = 2.5 м); граница x = 900 м — граница материалов между элементами.
Материал: Слой 1 (x < 900 м): E = 5 ГПа, ν = 0.25, ρ = 2000. Слой 2: жёсткий E = 20 ГПа, ρ = 2500 (Z2/Z1 = 2.24) либо мягкий E = 1.2 ГПа, ν = 0.3, ρ = 1600 (Z2/Z1 = 0.46).
Граничные условия: Грань x = 0: давление Рикера 15 Гц 1 МПа и поглощающая граница (источник не переотражает); грань x = 2000 м: поглощающая; боковые грани стеснены.
Контрольная величина: Геофоны x = 500 м (падающий и отражённый импульсы, окна у ожидаемых приходов) и x = 1100 м (прошедший); пиковые скорости и времена пиков.

Терминал WebCAE

Вставьте команды в панель Terminal в WebCAE. Скрипт использует штатный текстовый DSL приложения; команды выполняются построчно:

units mm
material E=5000000000 nu=0.25 density=2000
box dx=2000000 dy=2500 dz=2500
mesh hex nx=800 ny=1 nz=1
explicit endTime=1.2005553 dtScale=0.8 saveStride=1000000 bulkQ1=0 bulkQ2=0
explicit layer axis=x at=900000 E=20000000000 nu=0.25 density=2500
bc explicit_pressure surface number 1 value=1e6 ricker=15
bc explicit_absorbing surface number 1
bc explicit_absorbing surface number 2
bc explicit_symmetry surface number 3
bc explicit_symmetry surface number 4
bc explicit_symmetry surface number 5
bc explicit_symmetry surface number 6
explicit geophone at=500000,0,0 name=near
explicit geophone at=1100000,0,0 name=far
solve explicit
probe explicit_geo_peak geophone=near component=vx from=0.288675 to=0.488675 id="inc"
probe explicit_geo_peak_time geophone=near component=vx from=0.288675 to=0.488675 id="tinc"
probe explicit_geo_peak geophone=near component=vx from=0.750555 to=0.950555 id="ref"
probe explicit_geo_peak_time geophone=near component=vx from=0.750555 to=0.950555 id="tref"
probe explicit_geo_peak geophone=far component=vx from=0.584165 to=0.784165 id="tr"

Сравнение результатов

Эталонное значение	R_v = \|Z1−Z2\|/(Z1+Z2), T_v = 2Z1/(Z1+Z2), lag = 2(x_i−x_g)/c_p
Результат WebCAE	stiff: R=0.3816 (теория 0.382)soft: R=0.3684 (теория 0.366)
Погрешность	0.64%
Допуск	5%
Статус	PASS · 0.64%
Семейство элементов	Объёмный элемент
Параметры сетки	800×1×1 HEX8 (h = 2.5 m), two material layers (explicit layer), two explicit (stiff and soft layer);: webcae_solve (native)

Обновлено: 2026-10-22 · версия не записана