【摘要】：地震波傳播時能量會隨著距離增加而逐漸衰減,定量表征這種衰減對地球物理分析十分重要。由于天然地震波十分復雜,且采集相對繁瑣,在實驗室中往往利用超聲波信號進行類似模擬。超聲測試具有操作簡便、易于分析的特點,在巖石物理方面具有普遍的應用。本文基于實驗室超聲透射法,對鋁、有機玻璃、人造砂巖及天然砂巖進行了超聲測試,實驗均在常壓常溫下進行,耦合劑選用的是蜂蜜和凡士林。利用得到的走時、縱橫波速度以及波信號,采用譜比法計算品質(zhì)因子。研究發(fā)現(xiàn),原有譜比法在計算品質(zhì)因子時不準確,即利用參考樣品法所得品質(zhì)因子偏小,而利用截斷法所得品質(zhì)因子偏大。這與超聲換能器尺寸的有限性產(chǎn)生的繞射效應密切相關(guān)。因此本文利用考慮繞射效應的譜比法計算了品質(zhì)因子,并對該方法的有效性進行了驗證。另外,研究了人工砂巖在不同測試頻率下的縱波速度及衰減,利用散射衰減理論進行了解釋,實驗結(jié)果與理論十分符合。最后研究了干燥、飽水、飽油天然砂巖的縱波速度及衰減隨測試頻率的變化規(guī)律,并分別進行了解釋。
【圖文】：

包括兩部分：一是吸收衰減，二是散射衰減，除此之收衰減介質(zhì)中傳播時一般會產(chǎn)生能量耗散，最終變成熱能，彈性的，這一能量轉(zhuǎn)化就是內(nèi)摩擦物理機制。介質(zhì)中例中得到反映，例如某一部分介質(zhì)隨著介質(zhì)整體振動后，它的振動會隨著時間逐漸減弱，最終會停止運動粘滯性是產(chǎn)生氣、液之間內(nèi)摩擦的主要原因。到目前有一個完全滿足實際情況的。一般直接將消耗能量與定義： w/W, w 和 W 分別表示一個應力循環(huán)內(nèi)的能比值稱作“損耗比”，利用應力循環(huán)實驗可以得到，制。但是這種測試方法對實驗要求很高，實施不易，和振幅，并且該材料受過的應力歷史對測試也有很大環(huán)加載實驗示意圖如下：

準均勻態(tài)散射：當 ka<0.01 時，此時非均勻體相對于彈性波波長太小不能識別出非均勻體，此時可用某些有效參數(shù)對這種介質(zhì)做均勻介質(zhì)射非常弱，一般可忽略不計。瑞雷散射：當 ka<<1 時，此時的散射會引起視衰減，，并且散射能量這種散射是點散射。廣角散射：當非均勻體的尺度與波長差不多，即 ka≈1 時，此時有效應。此時的散射叫做“Mie 散射”或“共振散射”，因入射能量向射有最大角度。散射衰減及尾波的生成主要發(fā)生在這種散射態(tài)勢中稱作后向或背向散射。小角散射：當 ka>>1 時，靠近入射波反射的方向集中了大部分的散射射波在這種情況下很弱，可忽略不計。這種散射也叫做前向散射。實際中，可以根據(jù)非均勻體尺度的大小以及對應的散射類型進行分不同的近似解析方法解決不同傳播態(tài)勢的地震波問題。下圖呈現(xiàn)的式的劃分，并且標明了相應近似解析方法的適用區(qū)域：
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P631.4

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本文編號：2602378