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Título: Scattering of Rayleigh-waves by surface-breaking cracks: an integral formulation
Scattering of Rayleigh-waves by surface-breaking cracks: an integral formulation
Autores: 
Palabras clave: Rayleigh waves; wave propagation; surface-breaking cracks; diffraction
Ondas de Rayleigh; propagación de ondas; grietas rompientes; difracción
Fecha de publicación: 13-Sep-2011
Editorial: Instituto de Geofísica
Descripción: Se estudia la difracción de ondas de Rayleigh debida a grietas rompientes en superficie. Se consideran varias configuraciones y profundidades para mostrar la importancia de la geometría de las grietas en la propagación de las ondas de Rayleigh. Para este fin, empleamos el Método Indirecto de Elementos Frontera. Esta técnica numérica se basa en una representación integral del campo difractado, el cual se deduce de la identidad de Somigliana. Este método permite evaluar el campo total de desplazamientos mediante la superposición de un campo libre y un campo difractado. Para el caso que nos ocupa en este trabajo, el campo libre se encuentra descrito por ondas de Rayleigh en un medio hipotético (sin la presencia de grietas) y el campo difractado se obtiene a partir de la solución integral tomando en cuenta la presencia de las grietas. Nuestros resultados se comparan con estudios previos. Enfatizamos las reducciones y amplificaciones que sufren las ondas de Rayleigh al interactuar con las grietas. Consideramos que esta información puede ser de gran utilidad a la comunidad científica, pues se busca describir la importancia de los parámetros como la profundidad y orientación de las grietas. El estudio aquí presentado permite caracterizar un grupo de grietas rompientes a partir del análisis del campo difractado.
Several crack configurations are considered in order to show the importance of the cracks’ geometry on the Rayleigh-wave propagation. We use the Indirect Boundary Element Method, this numerical technique is based on an integral representation of the diffracted wave field, which has been reduced from Somigliana´s identity. The method allows us to evaluate the complete displacement field by the superposition of the free field and the diffracted field. It is remarkable that the free field is specified as incident Rayleigh- waves, making the assumption of absence of cracks. The diffracted field is obtained from the integral representation by means of the presence of cracks. Our results are compared with those previously published. We emphasize the amplitude reduction of Rayleigh- waves while the interaction with the cracks take place. Conspicuous wave amplification at the crack neighborhood is observed immediately after such interaction. This information may give us a way to characterize crack’s depth and orientations from the analysis of the diffracted field.
Other Identifiers: http://revistas.unam.mx/index.php/geofisica/article/view/15000
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