Возбуждение поверхностных акустических волн Рэлея и Стонели распределёнными сейсмическими источниками

Методом преобразований Фурье в интегральном виде получено решение задачи о возбуждении упругих волн в однородном изотропном твёрдом полупространстве и в граничащем с ним однородном газе зависящими от времени силами, произвольно распределёнными в твёрдом теле по плоскости, параллельной границе раздела сред. Выполнен анализ различных конфигураций силовых источников с точки зрения возбуждения тех или иных типов сейсмоакустических волн. Для гармонической зависимости сил от времени получены выражения для средних за период мощностей излучения волны Стонели на границе газ—твёрдое тело и волны Рэлея на границе твёрдое тело—вакуум, а также аналитические выражения для смещений в рэлеевской волне, справедливые на больших расстояниях от источника. Подробно рассмотрено возбуждение рэлеевской волны точечными источниками, ориентированными вертикально, т. е. по нормали к поверхности упругого полупространства, и горизонтально, т. е. параллельно этой поверхности. Получены аналитические выражения для мощностей излучения волны Рэлея. Исследованы зависимости этих мощностей от ориентации и глубины расположения источника. Показано, что в случае горизонтально ориентированного подповерхностного источника для среды с равными параметрами Ламэ $\lambda$ и $\mu$ мощность излучения рэлеевской волны убывает при удалении точки приложения силы от границы и обращается в нуль при глубине источника, составляющей около 17,5 % длины поперечной волны. При дальнейшем увеличении глубины расположения источника указанная мощность нарастает и достигает относительного максимума при заглублении источника приблизительно на 42,4 % Величина этого максимума составляет около 5,5 % поверхностного источника.