elastic wave是什麼意思，elastic wave的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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例句

專業解析

彈性波（Elastic Wave） 是指在彈性介質中傳播的機械擾動，其本質是介質内部粒子因受外力作用發生彈性形變（如擠壓或剪切）後，在恢複力的驅動下圍繞平衡位置振動，并将這種振動能量以波的形式由近及遠傳遞的過程。其核心特征在于介質的形變是可恢複的（遵循胡克定律），且波速取決于介質的彈性模量和密度。

核心特性與傳播機制

1. 介質依賴性：彈性波隻能在具有彈性的物質（固體、部分流體）中傳播。在真空中無法傳播。波速 ($v$) 由介質的彈性模量（$M$，如楊氏模量、剪切模量、體積模量）和密度 ($rho$) 決定，基本關系式為： $$ v = sqrt{frac{M}{rho}} $$ 例如，縱波（P波）在均勻各向同性固體中的波速為 $v_p = sqrt{frac{K + frac{4}{3}G}{rho}}$，其中 $K$ 是體積模量，$G$ 是剪切模量。

2. 波動類型：

   • 縱波（P波/壓縮波）：粒子振動方向與波傳播方向平行。表現為介質的壓縮與膨脹交替變化。可在固體、液體和氣體中傳播，速度最快。
   • 橫波（S波/剪切波）：粒子振動方向垂直于波傳播方向。表現為介質的剪切形變。隻能在固體中傳播，速度慢于縱波。
   • 表面波（如瑞利波、勒夫波）：沿介質表面或界面傳播，振幅隨深度衰減。粒子運動軌迹為橢圓（瑞利波）或水平（勒夫波），通常比體波（P/S波）傳播慢但振幅大，對地表破壞性強。

物理基礎與數學描述

彈性波的傳播遵循牛頓第二定律和介質的本構關系（應力-應變關系，即廣義胡克定律）。結合兩者可推導出描述彈性波傳播的基本方程——波動方程。對于均勻各向同性介質中的一維縱波，其簡化形式為： $$ frac{partial u}{partial t} = v_p frac{partial u}{partial x} $$ 其中 $u$ 是質點位移，$t$ 是時間，$x$ 是空間坐标，$v_p$ 是縱波波速。

主要應用領域

1. 地震學：天然地震或人工震源産生的地震波（P波、S波、面波）是研究地球内部結構（地殼、地幔、地核）、監測地震活動、評估災害的核心工具。
2. 無損檢測（NDT）：利用超聲波（高頻彈性波）探測材料内部缺陷（裂紋、氣孔）、測量厚度或評估材料性能（如彈性模量），廣泛應用于航空航天、機械制造、建築工程。
3. 地球物理勘探：通過人工激發彈性波（如炸藥、震源車），分析其在地下岩層中傳播、反射、折射的信號，推斷地下地質構造和資源（石油、天然氣、礦産）分布。
4. 聲學與醫學成像：聲波（在空氣、水中為縱波）用于通信、測距（聲納）。醫學超聲成像利用人體組織對高頻聲波的反射和傳播特性生成内部器官圖像。
5. 結構健康監測：監測大型結構（橋梁、大壩、建築物）中彈性波的傳播特性變化，以識别損傷或評估結構完整性。

權威參考來源

1. 地震波基礎：美國地震學會 (Seismological Society of America) 教育資源 - How Do Seismic Waves Work?
2. 波的類型與性質：劍橋大學地球科學系教學材料 - Wave Types and Properties
3. 彈性波應用（無損檢測/地震）：麻省理工學院開放課程 (MIT OpenCourseWare) - "力學與材料中的波" 講義 - Waves in Materials
4. 波動方程與理論：AGU (美國地球物理聯合會) 期刊《Reviews of Geophysics》綜述 - "Elastic Wave Propagation Theory" (DOI: 10.1029/2019RG000678)
5. 地震波與地球結構：中國地震局地球物理研究所科普 - 地震波揭示地球内部

網絡擴展資料

“Elastic wave”（彈性波）指在彈性介質中傳播的機械振動，其能量通過介質内部粒子的彈性形變傳遞。以下是詳細解釋：

1.基本定義

彈性波是由外力作用在彈性介質（如固體、液體或氣體）中産生的波動現象。其核心特征是介質在形變後能恢複原狀，遵循胡克定律（$sigma = E cdot epsilon$，其中$sigma$為應力，$E$為彈性模量，$epsilon$為應變）。

2.傳播特性

• 介質依賴：需通過固體、液體或氣體傳播，真空中無法存在。
• 類型：包括縱波（壓縮波）和橫波（剪切波），例如地震波中的P波和S波。

3.應用領域

• 地質勘探：通過分析彈性波在地層中的傳播特性，探測石油、礦産或地質結構。
• 醫學成像：彈性波層析成像技術（Elastic Wave Tomography）用于檢測材料内部缺陷或生物組織特性。
• 材料科學：研究彈性波帶隙（Elastic Wave Band Gap）設計新型聲學或振動控制材料。

4.相關技術

• 彈性波CT：結合計算機斷層掃描技術，生成介質内部結構的圖像。
• 有限元模拟：用于計算彈性波在複雜介質中的傳播規律。

5.詞源與擴展

• “elastic”含義：源自“彈性”，指物體形變後恢複原狀的能力，引申為“靈活可調節”。
• 與電磁波區别：彈性波依賴介質傳播，而電磁波可在真空中傳播。

如需進一步了解具體技術（如CT成像或帶隙設計），可參考相關專業文獻或工程案例。

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