ارتباط بين خواص ديناميك و استاتيك محيط هاي متخلخل تركي دار ناهمسانگرد 2 با استفاده از شبيه سازي انتشار امواج آكوستيك

Relationship between dynamic and static properties of anisotropic fractured porous media by acoustic wave propagation

استفاده از امواج آكوستيك در مطالعات ساختار مواد از اهميت فراواني برخوردار است. از اين رو تحقيق كيفيت موج آكوستيك و تحليل انتشار موج مورد توجه پژوهشگران بسياري قرار گرفته است. بررسي ويژگي هاي ديناميك محيط هاي متخلخل و چگونگي رابطه آن با خواص استاتيك در تحليل و شناسايي روش هاي غير مخرب رهيافتي مناسب در علم مواد است. ما در اين تحقيق نخست محيط متخلخل ترك دار را در دو بعد توليد مي كنيم. سپس به انتشار امواج آكوستيكي در محيط هاي شبيه سازي شده مي پردازيم. با استفاده از روش تفاضل محدود، به حل عددي معادله موج آكوستيك در محيط هاي شبيه سازي شده مي پردازيم. نتايج حاصل نشان مي دهد بعضي روابط بين ويژگي هاي ديناميك امواج و اثرات اندازه و هندسه نرك ها و چگالي تعداد ترك هاي محيط به عنوان هندسه ناخالصي ها قابل تغيير مي باشد. روابط بين تمام كميت هاي مورد توجه به راستاي تركها يا اثر ناهمسانگردي ها بستگي دارد. با حل عددي معادلة انتشار موج آكوستيك در اين محيط، به ارتباط بعضي خواص ديناميكي جبهه موج با خواص استاتيك آن پرداخته و روابط مشاهده شده را گزارش مي كنيم. نتايج حاصل روابط بين آن ها را تأييد مي كند. نتايج اين شبيه سازي با داده هاي به دست آمده از روش هاي ديگر تطابق خوبي دارد.

Acoustic wave’s applications in material structure science studies are very important. Therefore investigation of acoustic wave quality and analyzing of wave propagation and discovering of its relation with martial features has been in great interest for many scientists. Investigation of dynamic properties of porous media and studying of its relationship with static properties has very practical benefits for nondestructive methods in material science. At first the fractures are generated in two dimensional porous medium as a defect’s structures, then propagation of the acoustic waves is studied in simulated samples. We use explicit finite difference (FD) method to solve problem numerically. The results suggest some relationships between wave's dynamic properties and the effects of size and geometry of fractures or defects. The relationships of all the quantities of interest depend on the fractures direction or anisotropic effects. We also study the anisotropic effects on some practical dynamical properties of acoustic wave front. The results suggest some relations between them. The results of this simulation compare with some results that is obtained from different practical and simulation methods.