diff --git a/docs/source/Formula/index.rst b/docs/source/Formula/index.rst index 476797a..0e2b91a 100644 --- a/docs/source/Formula/index.rst +++ b/docs/source/Formula/index.rst @@ -21,6 +21,7 @@ - :doc:`RT` - :doc:`RT_liquid` + - :doc:`uiz` **静力学震源参数** diff --git a/docs/source/Formula/uiz.rst b/docs/source/Formula/uiz.rst new file mode 100644 index 0000000..5cb7171 --- /dev/null +++ b/docs/source/Formula/uiz.rst @@ -0,0 +1,73 @@ +求解位移对 :math:`z` 的偏导 +============================== + +:Author: Zhu Dengda +:Email: zhudengda@mail.iggcas.ac.cn + +----------------------------------------------------------- + +求解应力、应变、旋转张量时需要求解偏导 :math:`\dfrac{\partial \mathbf{u}}{\partial z}` ,其本质只需要修改最终表达式中的“接收函数矩阵”即可。 +推导过程其实也是推导z平面牵引力表达式的一部分。为了讲清推导过程,这里把一些公式再写一遍。 + +在 :ref:`初稿 ` 以及 :doc:`RT` 中已经提到,三分量位移可展开在柱面谐矢量坐标系下, + +.. math:: + :label: + + \def \Bm{\mathbf{B}_m} + \def \Cm{\mathbf{C}_m} + \def \Pm{\mathbf{P}_m} + + \mathbf{u} &= \sum_{m=0}^{\infty} \int_0^{\infty} \left( q_m \Bm + v_m \Cm + w_m \Pm \right) k dk \\ + +根据势函数 :math:`(\phi, \psi, \chi)` 与位移的关系,以及柱面谐矢量的表达式,可以得到位移 :math:`\mathbf{u}` 各分量的表达式, + +.. math:: + :label: + + q_m &= k \phi_m + \dfrac{d \psi_m}{d z} \\ + w_m &= \dfrac{d \phi_m}{d z} + k \psi_m \\ + v_m &= k \chi_m \\ + +上式两边对 :math:`z` 求偏导,并根据垂直波函数的性质,同样引入 :math:`\epsilon` 这个符号变量(:math:`z` 正则正,:math:`z` 负则负) + +.. math:: + :label: + + \def \parz#1{\dfrac{\partial #1}{d z}} + + \parz {q_m} &= -\epsilon ak \phi_m + b^2 \psi_m \\ + \parz {w_m} &= a^2 \phi_m - \epsilon bk \psi_m \\ + \parz {v_m} &= -\epsilon bk \chi_m \\ + +从而得到位移对 :math:`z` 的偏导与垂直波函数之间的关系, + +.. math:: + :label: + + \def \parz#1{\dfrac{\partial #1}{d z}} + + \begin{bmatrix} + \parz {q_m} \\ + \parz {w_m} + \end{bmatrix} &= + \begin{bmatrix} + ak & b^2 & -ak & b^2 \\ + a^2 & bk & a^2 & -bk \\ + \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} + \phi_m^- \\ + \psi_m^- \\ + \phi_m^+ \\ + \psi_m^+ \\ + \end{bmatrix} \\ + \parz {v_m} &= + \begin{bmatrix} + bk & -bk \\ + \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} + \chi_m^- \\ + \chi_m^+ \\ + \end{bmatrix} + +这样在计算位移对应的垂直波函数时,只需改用上式的接收函数矩阵,即可得到偏导 :math:`\dfrac{\partial \mathbf{u}}{\partial z}` 。 \ No newline at end of file