三维双相各向异性介质弹性波方程交错网格高阶有限差分法模拟

基于Biot理论,给出了三维双相各向异性介质应力-速度弹性波方程交错网格任意偶阶精度有限差分解法,并对三维双相各向异性(TIH)介质中弹性波场进行了模拟.结果表明,弹性波在三维双相各向异性介质中传播时存在快纵波qP1、快横波qS1、慢横波qS2和慢纵波qP2,并清楚地观测到了横波分裂、横波分裂盲点、波面三分叉等特殊现象.快纵波在固相和流相中的相位相同;而慢纵波在固相和流相中的相位相反,即慢纵波在流相中振幅大,而在固相中的振幅较小.另外,三维双相各向异性介质中弹性波场的快纵波和快横波的耦合关系、波的类型、能量分布和相位等都是在三维空间中变化的.     

任意裂隙方位双相HTI介质的地震波方程及正演模拟

基于BISQ方程的高频极限,导出了适用于任意方位角的双相HTI介质波动方程,推导了该方程在交错网格空间中求解的高阶有限差分格式和对应的完全匹配层(PML)吸收边界条件,实现了该类介质的地震波场正演模拟。模拟结果表明,该方法能准确模拟地震波在双相HTI介质中的传播过程,得到高精度的波场快照和合成记录。分析得出:在双相各向异性介质中,弹性波的传播仍表现出各向异性特征;孔隙度、粘滞系数和固液耦合密度主要影响慢纵波的振幅和形态。     

改进BISQ模型的双相介质地震波场数值模拟及频散校正

从改进BlSQ模型的双相介质所对应的速度-应力运动方程出发,构建2×2N阶交错网格有限差分模拟算法:同时,为压制模拟过程中的数值频散现象,采用通量校正传输(FCT)技术获得带FCT修正的交错网格有限差分模拟算法,对各向同性双相介质进行地震波场数值模拟.研究结果表明:(1)波场存在快纵波、慢纵波和横波等波场特征,并与模型的理论响应相符,说明交错网格模拟算法具有正确性和可行性;(2)采用FCT修正的交错网模拟算法能够有效压制数值频散,并保留真实的波场特征.     

粮食中声波传播理论模型的建立及实验验证

 以Biot的流体饱和多孔介质声传播理论为基础,对Biot理论中忽略双相介质间热效应的问题进行了修改,同时将Johnson模型拓广到颗粒介质(粮食)中,认为粮食颗粒间孔隙既有圆柱形又有平行狭缝状,建立了粮食颗粒中声波传播理论模型,利用这一模型对粮食吸声系数进行了计算,计算值与实验值吻合较好.     

双相介质波动方程正演模拟研究

本文在详细地介绍了双相介质和小波分析的有关理论的基础之上,对Biot方程进行了差分数值模拟正反演研究。利用有限差分法对双相介质Biot理论的波动方程进行了正演模拟,该方法对地震勘探中的双相介质方程的正演数值模拟取得较好的结果,为今后继续从事双相介质的工作打下了一定的基础。     

基于波场分离的双相各向同性介质正演模拟

基于双相各向同性介质一阶速度-应力方程,利用旋度和散度理论的波场分离方法进行纵横波场解耦,借助高阶交错网格有限差分技术,推导出了其任意偶数阶精度交错网格有限差分格式,最后运用空间八阶时间二阶差分精度及PML边界条件,完成了双相各向同性介质中地震波场正演模拟。结果表明,该方法可准确获得双相各向同性介质固、流相中的高精度纯纵波波场和纯横波波场,有效描述双相各向同性介质中的波场传播规律。同时得出:双相各向同性介质中快、慢纵波相互耦合,无法单独分离;也指出了分界面处波的传播和转换关系,是油气勘探的重要理论依据。     

双相介质界面裂纹的J积分守恒性研究

通过证明得到了双相介质层状复合材料中的任意一种均质材料的回路J积分等于零;证明了在双相介质层状复合材料的界面上裂纹,以及平行界面的裂纹尖端的围道J积分是守恒的,为J积分表征多相材料的断裂韧性提供了理论依据.利用有限元的方法对给出的J积分,进行数值验证.     

双相组分孔隙介质波场数值模拟

孔隙介质理论的研究以往常用试验分析方法,本文详细介绍了双相组分孔隙介质理论,基于宏观上等效的一系列体积分数加权平均组分分量方程,得到双相组分孔隙介质整体弹性矩阵与所有组分弹性矩阵之间的体积分数及耦合系数加权关系,得出各弹性参数的表达式;结合弹性波动力学中的Cauchy、Navier和本构三个方程,得到弹性波在等效后的组分孔隙介质中传播满足的波动方程,应用交错网格有限差分法求解该波动方程;采用不同孔隙度双相组分孔隙介质模型波场数值模拟,精确得到了混合波场;总结了双相组分型弹性孔隙流体介质中地震波传播的特点和规律。     

基于双相介质的AVO技术在气水储层识别中的探索应用

川西新场上三叠统须家河组储层具有超致密、超埋深的特点,识别流体性质的难度很大.从基于Biot理论的精确的双相介质AVO方程出发,结合该储层实测的岩石物理数据,分析了须家河组储层在含气、水时的反射波随入射角变化的响应特征.分析结果显示,对须家河组上部的须四段储层可用基于双相介质理论的方法来进行气、水的识别;但对更深的须二储层结果不理想,需要寻求其他的方法来解决.     

层状饱和多孔介质中弹性波场的数值模拟

基于Biot介质理论,对层状饱和多孔介质中弹性波的传播进行数值模拟.通过双相饱和多孔介质的一阶双曲型速度-应力弹性波波场分离方程,采用交错网格高阶有限差分法实现P-S波在层状饱和介质中的高精度数值模拟,并利用完全匹配层(PML)吸收边界来处理边界反射问题,取得较好的效果.模拟实例表明,该方法具有很好的稳定性和较高的精度,能够成功地将非均匀介质中的P波波场和S波波场从混合波场中分离出来,但由于饱和多孔介质中快纵波和慢纵波相互伴生,此方法无法实现两类纵波的分离.     

某古塔的抗震性能研究

古塔是古代高层建筑的杰出代表，研究古塔在地震作用下的表现对于保护古塔具有重要意义。本文通过结合脉动试验数据和模态分析结果，运用振型分解反应谱法预测了某古塔的震害情况，为有关部门保护古塔提供参考。     

一种地震资料现场处理系统——FP-84处理系统

为了适应车载小型计算机地震资料现场处理的需要,研制出了一种FP-84型地震资料现场处理系统。该系统在没有阵列处理机硬件配置的环境中能有效地工作,从而降低了硬件成本,提高了软件系统的适应范围。系统软件采用流程式处理方式,能自动调度用户定义的处理流程,使用方便,处理功能齐全,具有包括月检、解编在内的二维地震资料常规处理的全部功能。对全部功能都作了理论测试,并对两条测线进行了试处理。处理结果表明,系统性能良好,数据正确,满足现场处理应用要求。     

地下管线地震反应和稳定性研究述评

评述地下管线地震反应和稳定性研究的国内外研究现状及发展，指出存在的问题和进一步研究的课题．     

地震作用下高层建筑结构的受力层间位移

根据地震作用下高层建筑结构的变形特点,提出了计算剪力墙构体重大受力层间位移的计算公式,并结合工程实例进行了分析,建议对墙,柱的最大受力层间位移角限值宜区别对待。     

用地震资料计算砂岩百分比的定量方法

根据地震层序的时间—层速度数据对研究区建立“纯砂岩”和“纯泥岩”压实曲线方程,然后以时间一平均方程计算研究层的理论砂岩百分比,最后用钻井资料统计的砂岩百分比时计算的理论砂岩百分比予以校正,因而得到能够反映实际情况的校后砂岩百分比。这种定童方法,在T盆地H组实际应用,效果良好。     

加筋土挡土墙地震响应分析

加筋土挡土墙是一种新型支挡结构,通过采用振动台对牛皮纸、硬塑料和胶带三种筋带的加筋土挡土墙模型进行了不同加速度峰值下的振动试验,得到了加筋土挡墙模型面板的加速度、动位移、筋带动应变增量随挡墙高度的变化规律。从而分析不同筋带对加筋土挡墙抗震性能的影响。     

塔体刚体运动对其地震载荷的影响

本文指出：在计算塔设备的地震载荷时。若塔高Ｈ远小于地震波长，应考察塔体在地震波场中作为一个刚体的运动。此时塔体绕空间某一瞬时不动点摆动。过此点的塔体横截面将承受最大的水平剪力，因而是最危险的承载截面。假定塔体是等径均质的，在地震开始瞬间进行推导。得知该不动点位于０．６４４Ｈ高度处、激振频率约在０．１～０．５Ｈｚ范围内。     

虚谱法用于浅层地震勘探数值模拟

本文用虚谱法求解波动方程，以浅层地震勘探中常遇到的地质情况设计出多种相应的理论模型，进行了正演模拟计算，并对计算结果进行了分析研究，取得了满意的结果。     

激光检波器与光导纤维传输地震信号的设想

在野外地震勘探数据的采集过程中,应用光导纤维传输地震信号具有许多突出的优点。本文提出了如何利用光导纤维传输载有地震信息的激光检波器反对激光束的设想,并就光耦合问题阐述了作者的看法。     

复式砖混住宅抗震性能分析

根据概念设计原理,结合现行规范要求,对复式砖混住宅的抗震性能降低进行了分析,认为这种严重不规则结构在抗震设防区不应采用。对复式住宅与普通住宅在七度设防区的地震作用,用底部剪力法分别算出各自底层墙体的横向地震剪力分配情况,发现在同一处墙体,复式结构比普通结构分配的地震剪力最大的增加了60％左右。由此可见,复式住宅的抗震性能远低于普通住宅。