路面結(jié)構(gòu)中探地雷達傳播精確高效數(shù)值模型
本文選題:層狀結(jié)構(gòu) 切入點:質(zhì)量評價 出處:《鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)》2015年04期
【摘要】:探地雷達(GPR)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于路面質(zhì)量評價中,通過對GPR回波信號進行反演分析可以得到路面各層材料的厚度、介電常數(shù)等指標(biāo).構(gòu)建探地雷達電磁波在路面結(jié)構(gòu)層中傳播的精確高效數(shù)值模型是保證反演精度和反演速度的關(guān)鍵.基于精細積分方法建立探地雷達電磁波在層狀結(jié)構(gòu)中傳播的數(shù)值模型,該模型可精確模擬層狀介質(zhì)中探地雷達電磁波的傳播過程.數(shù)值計算結(jié)果表明,模擬信號在波幅、時延等關(guān)鍵指標(biāo)方面與實測波形吻合良好.此外,相比于傳統(tǒng)時域有限差分方法,同等精度下,本算法可節(jié)省約40%的計算時間.
[Abstract]:Ground-penetrating radar (GPR) has been widely used in pavement quality evaluation at present. The thickness of each layer of pavement material can be obtained by inverse analysis of GPR echo signal. The key to ensure the inversion accuracy and inversion velocity is to build an accurate and efficient numerical model of ground penetrating radar electromagnetic wave propagation in pavement structure layer. Based on the precise integral method, the ground penetrating radar electromagnetic wave in the layer is established. A numerical model of propagation in a structure, The model can accurately simulate the propagation process of ground penetrating radar electromagnetic wave in layered medium. The numerical results show that the simulated signal is in good agreement with the measured waveform in terms of wave amplitude and time delay. Compared with the traditional finite-difference time-domain (FDTD) method, the proposed algorithm can save about 40% computational time at the same accuracy.
【作者單位】: 鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院;水利與交通基礎(chǔ)設(shè)施安全防護河南省協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(41404096,51378473) 中國博士后科學(xué)基金資助項目(2013M541996) 河南省科學(xué)技術(shù)重點研究項目(14A580003,15A580005) 河南省科技創(chuàng)新人才計劃(124200510020) 河南省高?萍紕(chuàng)新團隊支持計劃(14IRTSTHN027)
【分類號】:U416.2
【參考文獻】
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2 鄭宏興,葛德彪;廣義傳播矩陣法分析分層各向異性材料對電磁波的反射與透射[J];物理學(xué)報;2000年09期
【共引文獻】
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3 方宏遠;林皋;張蓓;;求解電磁波在層狀有耗介質(zhì)中反射和透射的精細積分方法[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2012年05期
4 楊鳳娟;范運嶺;;一種改進的濾除探地雷達直耦波的算法[J];地球物理學(xué)進展;2013年03期
5 馮德山;張彬;戴前偉;陳德鵬;;基于速度估計的改進型線性變換有限差分偏移在探地雷達中的應(yīng)用[J];地球物理學(xué)報;2011年05期
6 馮德山;陳佳維;吳奇;;混合ADI-FDTD亞網(wǎng)格技術(shù)在探地雷達頻散媒質(zhì)中的高效正演[J];地球物理學(xué)報;2014年04期
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8 謝源;薛云白;蔣云魁;黃斌彩;;探地雷達正演模擬與引水隧洞實測資料解釋[J];地球物理學(xué)進展;2014年04期
9 劉瀾波;錢榮毅;;探地雷達:淺表地球物理科學(xué)技術(shù)中的重要工具[J];地球物理學(xué)報;2015年08期
10 周傳宏,王磊,聶婭,王植恒;介質(zhì)光柵導(dǎo)模共振耦合波分析[J];物理學(xué)報;2002年01期
【二級參考文獻】
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2 茅昕光,林鶴云;電磁場數(shù)值分析的無單元Galerkin方法[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年01期
3 賈曉峰;胡天躍;王潤秋;;無單元法用于地震波波動方程模擬與成像[J];地球物理學(xué)進展;2006年01期
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6 底青云,王妙月;雷達波有限元仿真模擬[J];地球物理學(xué)報;1999年06期
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8 馮德山;陳承申;戴前偉;;基于UPML邊界條件的交替方向隱式有限差分法GPR全波場數(shù)值模擬[J];地球物理學(xué)報;2010年10期
9 沈振中;陳小虎;孫粵琳;;用罰函數(shù)無單元法分析有自由面的穩(wěn)定滲流場[J];西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年02期
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9 余廣明;Morten Rugbjerg;Asger Kej;;港域波動的數(shù)值模型及其與物理模型和現(xiàn)場觀測的比較[J];水利水運科學(xué)研究;1987年04期
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3 李云龍;王曉軍;;基于截斷分布的數(shù)值模型確認(rèn)方法研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年
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8 任效忠;王永學(xué);王國玉;;波浪對準(zhǔn)橢圓沉箱作用的三維數(shù)值計算模型[A];第十四屆中國海洋(岸)工程學(xué)術(shù)討論會論文集(上冊)[C];2009年
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,本文編號:1682820
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