面波有限频率法3-D灵敏度核函数的计算

高分辨率面波成像应克服射线理论的高频近似假设,考虑有限频率效应.该文给出了一种计算面没有限频率3-D灵敏度核函数的方法.该方法可直接计算球壳层状地球模型中面波振型特征值和特征函数,而不再需要采用球化平变换来近似计算球壳层状地球模型中面波频散参数.作者计算了相位延迟、振幅扰动和群到时延迟的3-D灵敏度核函数,并对面波有限频率效应进行了讨论.分析结果显示:面波相位延迟的3-D灵敏度核函数同2-D体波走时的核函数形状类似,说明面波具有二维传播特性.对相速度数据而言,Fresnel带方法适用于低频面波的反演,射线方法适用于高频面波的反演,而对于中等频率的面波反演应采用有限频率方法.频率的商低是相对于所要取得的分辨率而言的.在反演地壳上地幔细结构方面,群频散数据更具有优越性;然而,群到时延迟核函数的极强的旁瓣可能使得反演变得不稳定.     

利用远场模式反演声波阻尼系数与区域

目的 研究时间调和声波的反散射问题,利用散射波的远场模式反演边界条件中的阻尼系数和边界.方法 应用汉克儿函数的组合来逼近散射波,最终把反散射问题转化为一个最优化问题.结果 给出了一种可行和精确的反演方法 ,并给出了数值例子.结论 给出的反演方法 不仅数学理论简单,而且反演效果也比较好.     

浅地表面波频散曲线组合勘探方法

面波勘探方法因其分辨率高、能量强,而且成本低、操作便捷等优势,被广泛应用于浅地表S波速度结构探测。为了兼顾面波探测深度及浅层分辨率,通过不同道间距组合,不同主频检波器组合,主、被动源组合,获得宽频带的面波频散曲线,实现在提高探测深度的同时保持浅层分辨率。实测结果表明,面波频散曲线组合勘探有效拓宽了频散曲线的频带宽度,兼顾了横波波速度结构反演深度和浅部速度结构的分辨率。     

PP波和PS波联合反演研究进展

 随多波多分量地震勘探的发展,PP波和PS波联合反演方法研究在近年取得了一定进展。PS波是S波的一种,无法在流体中传播,因此对岩石组构的内部构造更为敏感。联合使用PP波和PS波数据,可以提高从多波地震数据中推导弹性阻抗和岩石性质参数的能力,减少地震反演中的不确定性。本文综述近年PP波和PS波联合反演方法的发展。简述了PP波和PS波联合反演的基本理论,所有的联合反演方法都是基于PP波和PS波反射系数的Aki-Richards近似公式。其次,常用联合反演方法的算法及其反演结果参数。因为使用了相互独立的PP波和PS波数据,联合反演方法的算法比单独的PP波反演更为稳定。展望了PP波和PS波联合反演方法的发展趋势。     

粒子群算法在面波频散曲线反演中的应用

针对目前线性化和非线性化算法在面波频散曲线反演中的局限性问题,分析了一种新的非线性全局优化算法——粒子群算法(PSO)及其基本原理和算法流程,并且采用了细化分层理论与粒子群算法相结合的方法,在求解横波速度结构的基础上,分别对四层速度递增理论模型和野外实测数据进行了反演试算.实验结果表明:频散曲线反演拟合效果较好,粒子群算法表现出了全局寻优特点.研究结论初步验证了粒子群算法在面波频散曲线反演中的可行性与有效性.     

地震波散射非线性反演的不动点方法

旨在构造一种新的地震波散射非线性反演方法.将函数论中的不动点理论引入到地震波散射非线性反演中,并构造出了波相空间里关于速度参数的具体的压缩映射算子,从而从理论上保证了速度参数不动点的存在性和寻找途径.在此基础上还证明了利用此速度参数的不动点和正演所得到的相应的波值也是波函数本身的不动点,并利用不动点的稳定属性得出此不动点是一个最优的点.最后,文中还用该方法给出了具体的数值算例,间接地证实了本方法的实用性.     

面波波形反演中的模拟退火法

采用求解非线性全局优化问题的模拟退火法作为反演手段 ,对面波波形进行反演 ,研究青藏高原地壳上地幔速度结构。通过青藏高原的面波波形振幅谱显示出在周期为 2 0 s和4 0 s时存在两个极小值 ,这可能是由地壳中存在低速层引起的。面波波形反演得到的速度模型也证实了青藏高原在 2 0 km深度左右普遍存在低速层 ;喜马拉雅山造山带在 6 0 km深度附近也存在一低速层。壳内低速层是青藏高原变形及隆升过程最重要的动力学边界条件之一     

利用接收函数方法研究大盈江断裂两侧S波速度结构

 利用研究区(24.2°~25.2°N,97.5°~98.5°E)内大盈江断裂两侧5个流动数字地震台站记录到的宽频带远震P波波形数据进行接收函数反演,得到台站下方0~100km深度范围内地壳、上地幔S波速度细结构.结果表明:研究区内,以大盈江断裂为界,其西北侧Moho面深度约为38km;东南侧Moho面深度为40~42km.断裂两侧地壳、上地幔S波速度结构存在显著差异,东南侧台站下方地壳和上地幔均存在大范围低速区;西北侧台站下方地壳内存在低速层,而上地幔中无明显低速层.研究区内的S波速度结构存在明显的横向非均匀性.     

HTI介质横波正常时差速度反演

具有水平对称轴的横向各向同性 (HTI)介质模型是用来描述含有平行垂直裂缝油气藏最简单方位各向异性介质的模型。针对任意各向异性程度的HTI介质水平反射界面 ,提出了D 剖面的概念 ,并由此得到任意方位角(测线方向与主轴方向的夹角 )的转换波正常时差 (NMO)速度公式。在多波多分量勘探中 ,利用P P、P S1、P S2方位变化的动校正速度 ,可以建立S1波、S2波的速度和各向异性参数 ,其中包括与裂缝密度关系最为密切的Thomsen参数γ。数值实例计算表明 ,对于中等各向异性程度的HTI介质 ,可以利用P P波和转换波动校正速度公式较精确地计算出S波正常时差速度 ,这为使用多波多分量资料进一步反演Thomsen参数γ提供了可靠的依据。     

纵波和转换波联合AVO反演方法研究

目前纵、横波振幅随偏移距变化(AVO)的联合反演,包括弹性参数反演、梯度反演、阻抗反演和模量反演时都假设速度比值为常数2.实际速度比值偏离2越大,抽取同一反射点纵波和转换波数据的误差越大,反演误差也越大.为此提出了一种基于方向加速度最优化方法的对上、下层纵、横波平均速度比值和上层纵、横波速度比值同时扫描的AVO联合反演方法.实践证明,利用该方法不但可以获得比常速度比值更精确的反演结果,而且可以得到较准确的速度平均比值和上、下层的速度比值.     

高密度面波探测在隧道混凝土质量检测中的应用

从频率特性和现场环境下的可操作性等方面优化震源激发方式,决定各部分设备的类型和技术指标,优化检波器设置方式以及检波器阵列组合关系,决定适合隧道快速无损检测的设备和施工方法,对天津市引滦入津输水隧洞进行现场表面波勘探检测.通过现场取样、室内样品测试,研究各种混凝土配合比下的弹性波速度和单位体积强度对应关系.对现场检测结果和现场取样结果进行对比分析,综合判断1~2 m范围内混凝土的劣化、剥离、围岩松动以及是否形成了空洞,最终建立表面波勘探无损检测法的判别标准.结果显示,该方法穿透深度大、不受钢筋影响,能够快速、准确地进行隧道混凝土质量的检测.     

阿姆河右岸生物礁滩储层的横波速度预测方法

为提高阿姆河右岸生物礁滩储层叠前弹性参数反演的精度和可靠性,采用岩石物理测试分析的纵、横波速度的关系式估算小孔隙度储层的横波速度,采用基于基质矿物等效体积模量反演方法、碳酸盐岩孔隙结构反演方法和Xu-White模型方法估算中、大孔隙度储层的横波速度。用该方法计算的横波速度结果与没有考虑该区孔隙结构的计算方法结果对比,精度明显提高,并且和实际测井的横波速度曲线也更加吻合。根据阿姆河右岸生物礁储层的特点,对储层孔隙结构分类采用不同的横波预测方法,更适合于该区的生物礁滩储层反演和油气预测。     

Applications of Digital Correlation Method to Structure Inspection

In structure inspections, applications of optical techniques are rare, but the advantages of a non-contact, full field technique using a simple apparatus are attractive. The main requirements for structure in- spection are the full-field strain measurement with the required precision and on-site measurement ability. The digital correlation method (DCM), a new optical deformation measurement tool, can satisfy all of the re-quirements for structure inspection. A smoothing algorithm which can greatly improve the strain measure-ment precision, and a 3-D DCM have been developed in this paper. For verifying this improvement, a com-parison of strain measurements by computer-simulated speckle images has been carried out. Additionally, three structure inspection examples that cover typical materials and structure styles are presented: the inter-face shear stress distribution for reinforced concrete piles bedded on rock, the 3-D strain distribution of a composite vessel structure, and stresses in a hookup that connects two steel bridge structures. All the ex- amples show that the new structural inspection tool is exemplary and illustrates the obvious advantages of this optical non-destructive technique.     

利用并行算法分析平底结构砰击作用下具有自由表面水域的水动力特性

本文采用VOF和动网格方法、考虑限制水域边界条件的约束因素，利用CFD商业软件FLUENT通过求解脉冲砰击压力作用下具有自由表面限制水域上的Navier-Stokes方程来分析与观察平底结构从一定的高度以一定速度落下砰击限制水域的水面所引起的三维流体动力现象。数值模拟结果表明：采用本文所提出的数值方法可以对平底结构砰击压力作用于考虑自由表面效应的封闭或开放水域的水面所激发起的水面波动和水下压力场变化进行有效的数值模拟。本文所采用的利用若干台多核微型计算机对平底结构撞击自由水面所引起的砰击问题进行的并行算法，为利用并行算法分析大型平底结构砰击限制水域水面所产生的水动力现象进行了有益的尝试。     

利用并行算法分析平底结构砰击作用下具有自由表面水域的水动力特性

采用VOF和动网格方法、考虑限制水域边界条件的约束因素.利用CFD商业软件FLUENT通过求解脉冲砰击压力作用下具有自由表面限制水域上的Navier-Stokes方程来分析与观察平底结构从一定的高度以一定速度落下砰击限制水域的水面所引起的三维流体动力现象.数值模拟结果表明:采用所提出的数值方法可以对平底结构砰击压力作用于考虑自由表面效应的封闭或开放水域的水面所激发起的水面波动和水下压力场变化进行有效的数值模拟.所利用若干台多核微型计算机对平底结构撞击自由水面所引起的砰击问题进行的并行算法,为利用并行算法分析大型平底结构砰击限制水域水面所产生的水动力现象进行了有益的尝试.     

变分渐近梁截面分析方法在叶片分析中的应用

针对非均匀的、初始弯扭的各向异性玻璃钢叶片, 由几何非线性的3维弹性理论导出了常规的有限单元横截面分析公式. 基于旋转张量分解的概念, 得到了由1维广义应变与3维翘曲位移表示的3维应变场. 根据1 维应变, 用变分渐近方法建立翘曲位移, 然后可以得到具有任意几何形状和材料特性的玻璃钢叶片的横截面刚度. 作为应用实例, 计算了1 5 MW变速恒频风力机玻璃叶片截面剪切中心位置分布和截面刚度矩阵.     

三维地震数据体编码压缩

三维地震数据体是反映地下地质构造的三维数字图象。本文提出一个三维地震数据体编码压缩的方法。该方法便于访问和显示三维地震数据体任意方向的剖面。该方法也适应对其它类型的三维数字图象,如各种医用、工业用的三维 CT 图象的压缩。     

油浸式变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法研究

介绍了一种基于有限元法的变压器二维电磁-流体-温度场耦合分析方法。通过建立变压器二维模型,采用有限元法求解变压器内磁通密度分布;并计算变压器铁心及绕组损耗。随后,采用多物理场间接耦合方法将损耗作为热源加载条件求解变压器流体-温度场,分析变压器内部油流速度及温度分布。对35 kV油浸式变压器进行二维电磁-流体-温度场分析,将温度仿真结果与经验公式的热点温度计算结果进行对比,验证了方法的有效性和正确性。     

高效分裂平面波FDTD方法研究

文章针对二维TMz模提出了一种新的基于分裂场思想的FDTD平面波源高效引入方法:分裂平面波FDTD法(SP-FDTD),该方法从根本上消除了插值及相速不匹配带来的误差;通过对不同入射角度的正弦平面波源及高斯脉冲波源的泄漏测试,结果表明SP-FDTD可以实现完美的总场/散射场分离,使得泄露降至-340dB的水平;另外,SP-FDTD方法可以推广至三维及高阶FDTD情形,这也是本文所提方法的优势。     

一种三维物体的测量方法及其应用

介绍了一种仅使用一台CCD摄象头的低成本三维视觉测量方法。将结构光投射到由转动系统带动而旋转的三维物体上,经图象采集后,计算机求出三维物体的表面深度及各点的空间坐标,其数据用于计算机辅助雕刻及非规则形体的表面测量和加工。