Inhomogeneous Plane Waves, Mechanical Energy Flux, and Energy Dissipation in a Two‐Phase Porous Medium

In dieser Arbeit werden inhomogene ebene Wellen, Energiefluß und Energiedissipation in einem mit Flüssigkeit gefüllten porösen Medium untersucht. Die beiden Phasen des porösen Mediums werden als inkompressibel angesehen, d. h., die mikroskopischen Dichten der realen Materialien sind konstant. Die entsprechenden makroskopischen Dichten können sich im Verhältnis zu den Volumenanteilen ändern. Unter der Voraussetzung, daß sich das Festkörperskelett linear elastisch verhält, können sich in diesem Medium eine gekoppelte P‐Typ‐Welle und eine gekoppelte S‐Typ‐Welle ausbreiten. Die Struktur der ebenen inhomogenen Wellen wird ausführlich diskutiert. Das Verschiebungsfeld für jede Welle ist durch einen komplexen Amplitudenvektor und einen komplexen Wellenvektor charakterisiert. Der komplexe Wellenvektor umfaßt einen realen Ausbreitungsvektor sowie einen realen Dämpfungsvektor. Es wird gezeigt, daß jede gekoppelte Welle inhomogen ist, da die Ebenen der konstanten Phasen im allgemeinen nicht parallel zu den Ebenen der konstanten Amplituden sind. Dieser Effekt basiert auf dem Dissipationsmechanismus des Modells. Die Spur des bewegten Teilchens für jede Wellenart ist elliptisch polarisiert in Verbindung mit dem entsprechenden komplexen Amplitudenvektor. Die Energiebilanz für das gesamte poröse Medium wird ohne Berücksichtigung des thermischen Austauschs entwickelt. Der Energieflußvektor und die Energiedissipationsrate werden somit in der allgemeinen Form definiert. Die expliziten Ausdrücke des durchschnittlichen Energieflußvektors und der durchschnittlichen Energiedissipationsrate werden über eine komplette Periode für jede Art der inhomogenen Welle angegeben.