發(fā)布時(shí)間：2020-11-20 14:14

　　 檢波器與介質(zhì)之間的耦合作用是影響地震記錄質(zhì)量的關(guān)鍵因素。準(zhǔn)確地描述檢波器-介質(zhì)耦合系統(tǒng)的耦合響應(yīng)一直是國(guó)內(nèi)外地球物理學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)。本文開(kāi)展了基于彈性波動(dòng)力學(xué)理論的檢波器-介質(zhì)耦合系統(tǒng)研究,此項(xiàng)工作在國(guó)內(nèi)尚屬首次。針對(duì)傳統(tǒng)振動(dòng)力學(xué)耦合模型的局限性,提出以剛性柱狀體模型模擬實(shí)際檢波器尾錐,并定義耦合系數(shù)量化描述耦合系統(tǒng)的耦合響應(yīng)�；�于彈性波動(dòng)力學(xué)理論,結(jié)合格林函數(shù)構(gòu)造點(diǎn)震源的速度場(chǎng)；利用互易定理求解剛性柱體模型表面質(zhì)點(diǎn)的速度表達(dá),經(jīng)推導(dǎo)得到彈性波動(dòng)力學(xué)耦合系統(tǒng)耦合響應(yīng)表達(dá)。結(jié)合多種介質(zhì)條件,開(kāi)展數(shù)值模擬計(jì)算研究,考察地表介質(zhì)縱波速度、泊松比、密度以及檢波器質(zhì)量、尾錐長(zhǎng)度、半徑等6種因素對(duì)耦合模型耦合響應(yīng)的影響。模擬結(jié)果表明,介質(zhì)縱波速度的增大,泊松比的降低以及介質(zhì)密度的增加都會(huì)引起疏松(土壤)介質(zhì)的高頻耦合響應(yīng),但對(duì)固結(jié)(巖石)介質(zhì)耦合系統(tǒng)的影響并不明顯。增加檢波器質(zhì)量及采用較粗的檢波器尾錐會(huì)使得疏松介質(zhì)耦合系統(tǒng)產(chǎn)生低頻耦合響應(yīng),而采用長(zhǎng)度較長(zhǎng)或半徑較細(xì)的檢波器尾錐則會(huì)引起固結(jié)介質(zhì)耦合系統(tǒng)較為明顯的高頻耦合響應(yīng)。通過(guò)對(duì)比波動(dòng)力學(xué)耦合模型與傳統(tǒng)的振動(dòng)力學(xué)模型在不同介質(zhì)條件下的數(shù)值計(jì)算結(jié)果,得到以下結(jié)論：(1)在疏松低速介質(zhì)條件中,波動(dòng)力學(xué)耦合模型的耦合響應(yīng)頻率低于振動(dòng)力學(xué)模型,且兩者峰值頻率隨著介質(zhì)條件趨向致密而逐步接近；(2)在固結(jié)介質(zhì)條件中,波動(dòng)力學(xué)耦合模型與振動(dòng)力學(xué)耦合模型的耦合響應(yīng)較為接近；(3)兩種模型在疏松介質(zhì)條件中的耦合響應(yīng)差異推測(cè)為由于兩種理論采用不同的前提假設(shè)所造成的。結(jié)合實(shí)測(cè)地震勘探數(shù)據(jù),探討波動(dòng)模型與振動(dòng)模型在實(shí)際耦合條件下的響應(yīng)特征。根據(jù)波動(dòng)耦合模型具有低頻擬合優(yōu)勢(shì),振動(dòng)耦合模型高頻近似度更好的實(shí)施前提,提出采用模型融合方法,實(shí)現(xiàn)兩種模型對(duì)應(yīng)特征優(yōu)勢(shì)的結(jié)合。經(jīng)與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比分析,證明該融合技術(shù)的可行性與有效性。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P631.436
【部分圖文】：

關(guān)于精合模型的理論模擬始終占檢波器精合研究的多數(shù)ｔ７－９】，包??括Ｈｏｏｖｅｒ在其文章中所建立的一套Ｗ檢波器質(zhì)量、介質(zhì)接觸面巧、介質(zhì)致密程??度為輸入的阻尼振動(dòng)精合模型（如圖１．１所示）。但與同時(shí)期實(shí)驗(yàn)研究遇到的問(wèn)??題一樣，理論研究的學(xué)者都將檢波器簡(jiǎn)化為置于彈性半空間表面的剛性柱體，而??１??

由此可Ｗ巧頻率域檢波器與介質(zhì)的速度比值定義稍合系數(shù)Ｃ（ｗ），用Ｗ描述??賴合系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換關(guān)系Ｕ２３。換而言之，賴合系數(shù)就是地面介質(zhì)運(yùn)動(dòng)與檢波器運(yùn)動(dòng)??之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)（如圖２．１所示），其表邊如下??Ｃ（如哉?化４）??若需考慮不同方向上的賴合作用時(shí)，揭合系數(shù)可Ｗ表示為??（份ｅ｛ｌ，２，３｝）??（２．５）??其中Ｊ’，Ｊ■‘表示直角坐標(biāo)中的方向分量。??由于本文主要考慮檢波器－介質(zhì)精合系統(tǒng)在垂直分量上的揭合響應(yīng)特性，因??此只討論Ｃｓ３（Ｗ）。??檢波器????／????／?／Ｋ??？！化??ｇ＂?規(guī)介系數(shù)Ｃ（ｗ）??Ａ?個(gè)??Ｖｇ＂??Ｖｇｒｏ??／辦繪＾六??＾衷尼介質(zhì)／＇?＾??圖２．１稍合系數(shù)及精合系統(tǒng)摸型示意圖??６??

??圖２．?２檢波器尾錐模型示意圖??觸的介質(zhì)中就存在兩種波場(chǎng)：（１）地的散射波場(chǎng)。??場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)可Ｗ做如下分解??ｖ－＼ｘ）－－ｖ－｛ｘ）＾ｖ－｛ｘ）?，＾；乎〇分別表示，處疊加速分別表示Ｘ處疊加應(yīng)力、原１，可＾根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)，處速度１？＾（義）及
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本文編號(hào)：2891538