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1.
HUANG Guangyuan 《中国科学D辑(英文版)》2001,44(2):159-165
Some new imaging formulas for seismic reflection wave and their theoretical basis are given. Phenomena of wave propagation
should be characterized by instantaneous spectrum and expressed by complex function of three variables (time, space and frequency)
in mathematics. Various physical parameters of medium are also complex functions of two variables (space and frequency). The
relationship between reflection coefficient of medium and spectrum of reflected wave is given. Multi-reflection and filter
of formations are considered in inversion formulas. Problems in classical convolution model and wave equation are illustrated.
All these inversion formulas can be used to image underground medium by wavelet transform and method of “3-basic colors”.
Different colors mean different media. 相似文献
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基于动态情形介质参数是频率的复函数,利用复小波变换处理地震勘探反射波数据,求出每时刻瞬时谱曲线,它刻划了该时刻所对应的地层介质性质．本文提供一种全新的由反射波数据绘制地下剖面图以取代反褶积的方法,提出用“三基色”方法来提取这条谱线的特征,合成彩色地下剖面图,并利用特制的小波软件对油田实际资料进行研究． 相似文献
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井间地震射线层析成像 总被引：3，自引：0，他引：3
本文采用射线走时对井间介质的地震波速进行层析成像，反演出井间介质的异常分布和构造．作者用快速弯曲射线迫踪法求解初值问题，用两步法和插值逼近法结合求解两点问题，避免了复杂运算，提高了运算效率和精度．反问题的数值计算用ＬＳＱＲ法．为了求取速度任意分布、对比度大的较为复杂介质模型的槽确初至时，本文采用动态程序法。该法灵活不受地质界面条件约束，且对介质速度分布未加任何限制。本文给出了几个算例．文中层析成像试验结果表明，此种层析成像算法是成功和有效的。 相似文献
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基于Biot多孔介质波动模型,研究了非均匀饱和土层对平面P-SV波入射时的动力响应.考虑饱和土地基的物理力学特性沿厚度方向连续变化,利用亥姆霍兹矢量分解原理和动力刚度法,分析了平面入射P-SV波在非均匀饱和土层中的反射和透射,并给出了基岩表面和自由表面处反射系数和透射系数的计算表达式.基于理论推导结果,数值分析了平面SV波入射下非均匀饱和土自由场地的动力响应,其中假设饱和土地基的物理力学性质沿土层深度按幂律梯度变化.数值结果表明,平面SV波入射所引起的地面位移与基岩位移之比均随土层厚度和土体的非均匀程度、波的入射角和入射频率的增加而减小,且其竖向位移比的减小更为显著,厚土层对地震波的耗散作用尤为明显. 相似文献
6.
埋地双排复合式管体结构在SH波作用下的动力分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以波动理论为基础,采用复变函数法,给出了地下双排复合式管体结构在SH波作用下的解析解。分析了入射波角度、频率变化,管体埋深、内管的厚度变化等参数对管体动应力集中的影响。结果表明:复合式管体内侧的动应力集中峰值明显高于外侧;高频入射时,双排管体在给定距离之间的相互影响较大,动应力集中峰值向邻侧偏移;复合式管体内管越薄,动应力集中峰值越大;垂直入射时,动应力集中峰值受埋深的影响呈周期性变化。 相似文献
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A diagonal or lumped mass matrix is of great value for time-domain analysis of structural dynamic and wave propagation problems, as the computational efforts can be greatly reduced in the process of mass matrix inversion. In this study, the nodal quadrature method is employed to construct a lumped mass matrix for the Chebyshev spectral element method (CSEM). A Gauss-Lobatto type quadrature, based on Gauss-Lobatto-Chebyshev points with a weighting function of unity, is thus derived. With the aid of this quadrature, the CSEM can take advantage of explicit time-marching schemes and provide an efficient new tool for solving structural dynamic problems. Several types of lumped mass Chebyshev spectral elements are designed, including rod, beam and plate elements. The performance of the developed method is examined via some numerical examples of natural vibration and elastic wave propagation, accompanied by their comparison to that of traditional consistent-mass CSEM or the classical finite element method (FEM). Numerical results indicate that the proposed method displays comparable accuracy as its consistent-mass counterpart, and is more accurate than classical FEM. For the simulation of elastic wave propagation in structures induced by high-frequency loading, this method achieves satisfactory performance in accuracy and efficiency.
相似文献8.
本文在弹性动力学问题的有限单元解的基础上,提出了一种弹性波偏移的新方法--有限单元法弹性波偏移。本方法不仅能使反射纵波得到偏移,而且能同时对反射纵波和反射横波进行偏移。 用本方法已对一种层状模型成功地进行了检验。说明了它对反射纵波和转换横波同时向下延拓和偏移是稳定的,所得到的偏移结果是令人满意的。 相似文献
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《地震科学（英文版）》2019,(Z1)
A two and a half dimensional(2.5 D) multidomain indirect boundary element method(IBEM) is developed to study the wave scattering of obliquely incident P-, SVand SH-waves by a hill-valley staggered topography in a multi-layered half-space. The IBEM algorithm includes using2.5 D full-space and half-space Green's functions to construct scattered fields in decomposed closed and opened half-space regions, respectively, and using the dynamic stiffness method to solve the free fields. All regions are finally integrated by introducing the compatibility conditions to obtain the total wave fields. The proposed 2.5 D IBEM has the flexibility in dealing with complex boundaries by directly applying the fictitious loads on the regions' boundaries, with a less storage requirement compared to the full 3 D models. Besides, by combining the specific advantages of the two kinds of Green's functions, the method is well suitable for handling coupled topographies with high accuracy. The method is validated by comparison with published results for a single valley as well as a single hill topography. The effects of height-to-width ratio of hill and layering on dynamic responses are further parametrically investigated by numerical implementations in frequency domain. Results show that the interaction between valley and hills can lead to a more significant amplification within the valley region, and dynamic responses are deeply influenced by the height-towidth of hill, simultaneously depending on incident angle and frequency. Besides, the site effects become more complex when the stratification feature is taken into account. 相似文献
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海底管线管跨段涡激振动响应的实验研究 总被引：8，自引：0，他引：8
海底管线管跨段的涡激振动,是引发海底管线失效的主要因素之一,尤其是管跨在涡激振动下的“频率锁定”现象,是导致管线断裂失效的主要原因,也是在设计和维护管理中必须要避免的状态。影响管跨涡激振动响应规律的因素很复杂,因此,模型实验是研究和探索其规律的主要手段。为了探索海流运动对管跨动力响应的影响规律,在实验水槽中,分别对管跨在稳定流和随机流的作用下,管跨的动力响应规律进行了测定,本文对实验结果进行了分析的基础上,总结了“频率锁定”现象出现的条件,提出了在海底管线的可靠性设计和管道理中应采取的相应措施。 相似文献
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端承桩在层状地基波动与辐射阻尼影响下的横向地震反应分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对层状地层中端承桩的分析,建立了合理的几何,数学及力学模型。考虑层状地基ＳＨ与ＳＶ波波动及非线性辐射阻尼影响,应用Ｄｉｒａｃ广义函数及Ｗｉｎｋｌｅｒ地基理论计入各种动力,抗力,地震力及内力等,建立地基波动方程,桩振动方程,地基与桩耦合振动方程。给出了柯西型函数的自由振动解。利用非经典理论正交条件和卷积定理给出了强迫振动地震反应解析解,算例结果充分表明了动力特性及振动规律非常正确,充分体现了本文 相似文献
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以实际工程为背景,在模型试验结果和数值模拟结果验证合理的基础上,通过建立三维数值模型,研究兰州人工波在不同激振方向下坡-隧体系动力响应规律,通过小波包变换从能量和频域角度对衬砌结构动力响应规律进行分析。研究结果表明：水平、竖直面内垂直隧道轴向(X、Z)的地震波在隧道最大埋深处引起较大响应,水平面平行于隧道轴向的地震波(Y)对埋深较浅的洞口处的结构最为不利。频率在0～12.5 Hz范围内的低频波是引起隧道结构响应的主要波段,该频段中竖直向地震波(Z)能量相较于其他方向地震波能量占比最高。地震作用中衬砌结构的存在对坡体内的围岩变形有一定的抑制效应。X、Y向地震波容易引起坡脚附近的围岩发生剪切破坏,Y向地震波对隧道洞口段仰坡的稳定性影响最大;Z向地震波容易造成坡顶附近区域围岩的拉伸破坏,且对隧道拱顶附近产生最不利响应。研究成果对浅埋偏压双联拱隧道的抗震优化设计具有借鉴意义。 相似文献
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土是由一定尺寸大小颗粒所构成的多孔介质,具有明显的颗粒特性,当土颗粒间的孔隙被流体（如水或油）充满时则成为饱和土.利用微极理论和Biot波动理论的研究成果,把饱和土中多孔固体骨架部分近似地视为微极介质,孔隙中的流体部分视为质点介质,获得饱和多孔微极介质的弹性波动方程.借鉴Greetsma理论,建立了饱和多孔微极介质弹性本构方程力学参数与相应单相介质弹性参数的相互关系,使饱和多孔微极介质弹性波动方程中的物理参数具有明确的物理意义,易于在试验中确定.运用场论理论把饱和多孔微极介质的波动方程简化为势函数方程,建立了饱和多孔微极介质中五种弹性波的弥散方程,数值分析了五种简谐体波在无限饱和多孔微极介质中的传播特性. 结果表明,P1波、P2波和剪切S1波的波速弥散曲线与经典饱和多孔介质基本相同,当频率小于临界频率ω0时旋转纵波θ波和横波S2波不存在,当频率大于临界频率ω0时,θ波和S2波的传播速度随频率增加而减小. 相似文献
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Seyyed M. Hasheminejad Reza Avazmohammadi 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2007,27(1):29-41
This study investigates the dynamic interaction of time harmonic plane waves with a pair of parallel circular cylindrical cavities of infinite length buried in a boundless porous elastic fluid-saturated medium. The novel features of Biot dynamic theory of poroelasticity along with the appropriate wave field expansions, the pertinent boundary conditions, and the translational addition theorems for cylindrical wave functions are employed to develop a closed-form solution in the form of infinite series. The analytical results are illustrated with numerical examples in which two empty cavities are insonified by a fast compressional or a shear wave at end-on incidence. The basic dynamic field quantities such as the hoop stress amplitude and the radial displacement of the elastic frame are evaluated and discussed for representative values of the parameters characterizing the system. The effects of the proximity of the two cavities, the incident wave frequency and type are examined. Particular attention has been focused on multiple scattering interactions in addition to the slow wave coupling effects which is known to be the primary distinction of the scattering phenomenon in poroelasticity from the classical elastic case. Limiting case involving two empty cylindrical cavities in an elastic solid is considered and excellent agreement with a well-known solution is established. 相似文献
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利用结构力学与最优控制的模拟理论,研究弹性波在层状介质中传播的数值计算方法. 将弹性波传播问题导向哈密顿(Hamilton)体系,在哈密顿体系中,推导出一种新的半解析单元,称之为动力-部分杂交元,由此导出一套哈密顿体系下的半解析数值计算方法. 本文给出了该方法在层状正交各向异性材料介质的弹性波传播问题的数值算例,分析了一定频率的弹性波在层状介质中传播时的位移、应力的模式. 计算结果展现了Hamilton体系和辛几何在弹性波传播问题研究的应用前景. 相似文献
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为了突破目前声波远探测技术存在的局限性,提出了一种新的偶极横波远探测方法,即利用井中偶极子产生的井中弯曲波存在低频截止频率的现象,在声源截止频率以下激发偶极声波.通过对比分析井中偶极声源分别在截止频率上、下激发时,井孔内外产生的辐射声场,明确了截止频率以下井中偶极声源的远场辐射特征和低频截止频率激发偶极横波的优势,结合数值模拟,进一步对其反射声场进行了分析.结果表明,该方法可以避免艾里相的巨大振幅对数据量化产生的"饱和"效应,相比传统的远探测测井方式更具优势,常规源距即可满足专门的远探测测井仪器需求. 相似文献
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试图运用波场动力学途径,旨在增强观测系统分析评估,本文提出基于单程波方程的角度域照明分析方法.本文方法不仅可用于观测系统设计,对叠前成像资料的考量、叠前振幅补偿和AVA（Amplitude Versus Angle,振幅随角度变化）反演也必具重要的意义.文中通过目的层邻域单个绕射点的正、反传波场分析,给出地下目标的水平和倾斜界面随角度变化的成像照明强度.单程波方法可用于模拟地震波在复杂速度构造下的传播,并得到较准确的幅值和多次到达的波场,用以对绕射点正、反传分析时可在照明分析中简明地利用幅值信息和多次到达的波场.本文方法可显现复杂盖层下目标的照明情况.本文中也对照明能量随传播距离的几何扩散进行补偿,突显了角度域的照明均匀度和范围,从而使得所分析的结果可直接应用于AVA的分析及补偿.针对照明分析的特点,文中建议可用一种快速的单程波波场延拓策略——频率速度相关变步长波场深度延拓.数值实验结果表明了本文方法是可行且有效的. 相似文献
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地震波场模拟方法研究对于与波动现象有关的地震学问题的重要性是不言而喻的.就目前现有的各种正演算法来说,精度较高的算法（如有限元法、谱元法、高阶有限差分法等）,其计算速度较慢;计算速度较快的算法（如低阶有限差分法、付氏伪谱法等）计算精度却比较低.为了兼顾地震波场模拟的精度与速度,本文推出了一种快速的、高精度地震波场模拟方法（基于Forsyte广义正交多项式的褶积微分算子法）,该方法是以计算数学中的Forsyte广义正交多项式插值函数为基础,构建一个新的褶积微分算子,并将该算子引入到地震波动方程的一阶速度-应力方程的空间微分运算中去,采用时间交错网格有限差分算子替代普通的差分算子以匹配高精度的褶积微分算子,从而构造一种全新的地震波场数值模拟方法.该方法同时具有广义正交多项式方法的高精度和短算子低阶有限差分算法的高速度.通过对算子长度的调节及算子系数的优化,可同时兼顾波场解的全局信息与局部信息.复杂非均匀介质模型中的波场数值模拟实验证实了该方法的可行性及优越性. 相似文献