剪力波速度計算器

剪力波速度通常記為Vs，是橫向彈性擾動在固體材料中傳播的速度。剪力波中的質點運動方向與波的傳播方向垂直。流體無法承受靜態剪應力，因此此關係主要適用於固體、土壤與岩石。Vs是地震學、大地工程、非破壞檢測及材料科學中的基本性質，因為它將可量測的波動行為與材料的力學勁度連結起來。 本計算器採用彈性關係：Vs = (G除以密度) 的平方根。G為剪力模數，表示材料抵抗剪切變形的能力；密度則為單位體積的質量。介面接受以吉帕為單位的G，並於代入公式前換算為帕。密度以公斤每立方公尺輸入，所得速度單位為公尺每秒。兩個數值都必須為正。材料勁度越高，波速越快；勁度不變時，密度越大，波速越慢。 輸入資料的可靠性非常重要。剪力模數可能隨溫度、壓力、孔隙率、含水量、應變程度及材料方向而改變。在極小應變下量測的土壤數值，可能與工作載重下的數值有明顯差異。同樣地，總體密度應與模數對應至相同試體及狀態。若資料提供的是單位重而非密度，請先換算再計算。對於異向性複合材料或裂隙岩體，單一純量模數可能不足以描述與方向有關的行為。 工程師利用Vs進行工址分類、估算土壤動態反應、判讀震測資料及推估彈性性質。地球物理學家透過比較不同速度層來辨識地下界面。材料實驗室則可在密度已知時，以超音波量測反向估算模數。本計算器能為這些工作提供過程清楚的初步計算，但不能取代完整的工址調查、頻散分析或組成律模型。中間計算應保留足夠的有效位數，再依實測輸入的精度將最終波速四捨五入。