本文關(guān)鍵詞：炸藥震源不同激發(fā)參數(shù)的數(shù)值模擬研究

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【摘要】：論文通過使用ANSYS/LS-DYNA軟件,以有限元法為基礎(chǔ)并采用Lagrange算法,對柱狀炸藥震源激發(fā)進(jìn)行數(shù)值模擬。首先從激發(fā)參數(shù)角度出發(fā),研究單井條件下灰?guī)r和土壤介質(zhì)中,不同激發(fā)參數(shù)對震源激發(fā)后產(chǎn)生的影響。研究過程中,首先確定了不同激發(fā)參數(shù)激發(fā)后產(chǎn)生的塑性區(qū)范圍,進(jìn)而研究了不同參數(shù)激發(fā)對相對激發(fā)能量大小的影響。之后,研究了不同激發(fā)參數(shù)對地震子波頻譜的影響。然后從巖性角度出發(fā),研究了巖性條件不同時參數(shù)對震源激發(fā)效果的影響。研究所對應(yīng)的巖性條件為：從1000m/s～5500m/s縱波速度變化的介質(zhì)；使用的激發(fā)參數(shù)包括：藥量、填充材料與狀態(tài)、炸藥爆速和藥徑。此次研究過程中根據(jù)Mises屈服準(zhǔn)則確定塑性區(qū)的邊界范圍并首次定義了下邊界占比這個概念以及它的計算公式,且利用下邊界占比這個概念來描述震源激發(fā)后向下傳播的相對激發(fā)能量。本次研究中的子波計算和前人不同的是,不再局限于球形空腔給定壓力脈沖計算子波,而是考慮到從震源激發(fā)到子波形成的全過程,數(shù)值模擬計算了子波并分析了其頻譜,并且,對灰?guī)r和土壤介質(zhì)中不同激發(fā)參數(shù)激發(fā)的子波頻譜進(jìn)行了縱向和橫向的比較。在研究過程中,發(fā)現(xiàn)了介質(zhì)巖性不同時,藥量、炸藥爆速和藥徑激發(fā)參數(shù)對震源激發(fā)效果影響的不同,在前人的文獻(xiàn)資料中基本沒有查閱到此類研究。最終,本文給出了激發(fā)參數(shù)選擇的建議：對于灰?guī)r這樣的高速介質(zhì),應(yīng)選擇小藥量(4kg左右)、高爆速(6900m/s的TNT炸藥為最佳)、短粗狀的炸藥,并在封井后選擇適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)進(jìn)行填充；對于土壤這樣的低速介質(zhì),應(yīng)選擇小藥量,中低爆速、細(xì)長藥柱炸藥,同樣在封井后選擇適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)講行填充。
【關(guān)鍵詞】：灰?guī)r 土壤 單井 激發(fā)參數(shù) 相對激發(fā)能量 頻譜
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 引言11-17
• 1.1 研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2 研究目標(biāo)15
• 1.3 本文創(chuàng)新點15-17
• 第二章 炸藥震源激發(fā)數(shù)值模擬方法17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 有限單元法簡介17-19
• 2.3 炸藥震源數(shù)值模擬方法19-21
• 2.4 地震子波的計算21
• 2.5 震源激發(fā)幾何模型與材料模型參數(shù)21-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 不同激發(fā)參數(shù)對相對激發(fā)能量的影響25-37
• 3.1 引言25
• 3.2 灰?guī)r中不同激發(fā)參數(shù)對相對激發(fā)能量的影響25-31
• 3.3 土壤中不同激發(fā)參數(shù)對相對激發(fā)能量的影響31-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 不同激發(fā)參數(shù)對子波頻譜的影響37-52
• 4.1 引言37
• 4.2 灰?guī)r中不同激發(fā)參數(shù)對子波頻譜的影響37-44
• 4.3 土壤中不同激發(fā)參數(shù)對子波頻譜的影響44-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 不同巖性參數(shù)對震源激發(fā)效果的影響52-65
• 5.1 引言52
• 5.2 不同巖性對相對激發(fā)能量的影響52-57
• 5.3 不同巖性對子波頻譜的影響57-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第六章 結(jié)論與討論65-68
• 6.1 向下傳播的相對激發(fā)能量65
• 6.2 地震子波的頻譜65-66
• 6.3 不同巖性的影響66
• 6.4 激發(fā)參數(shù)的選擇66-67
• 6.5 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士期間承擔(dān)的科研任務(wù)及主要成果72

【相似文獻(xiàn)】

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