檢波器與介質(zhì)之間的耦合作用是影響地震記錄質(zhì)量的關鍵因素。準確地描述檢波器-介質(zhì)耦合系統(tǒng)的耦合響應一直是國內(nèi)外地球物理學者關注的重點。本文開展了基于彈性波動力學理論的檢波器-介質(zhì)耦合系統(tǒng)研究,此項工作在國內(nèi)尚屬首次。針對傳統(tǒng)振動力學耦合模型的局限性,提出以剛性柱狀體模型模擬實際檢波器尾錐,并定義耦合系數(shù)量化描述耦合系統(tǒng)的耦合響應�；趶椥圆▌恿W理論,結合格林函數(shù)構造點震源的速度場；利用互易定理求解剛性柱體模型表面質(zhì)點的速度表達,經(jīng)推導得到彈性波動力學耦合系統(tǒng)耦合響應表達。結合多種介質(zhì)條件,開展數(shù)值模擬計算研究,考察地表介質(zhì)縱波速度、泊松比、密度以及檢波器質(zhì)量、尾錐長度、半徑等6種因素對耦合模型耦合響應的影響。模擬結果表明,介質(zhì)縱波速度的增大,泊松比的降低以及介質(zhì)密度的增加都會引起疏松(土壤)介質(zhì)的高頻耦合響應,但對固結(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使得疏松介質(zhì)耦合系統(tǒng)產(chǎn)生低頻耦合響應,而采用長度較長或半徑較細的檢波器尾錐則會引起固結介質(zhì)耦合系統(tǒng)較為明顯的高頻耦合響應。通過對比波動力學耦合模型與傳統(tǒng)的振動力學模型在不同介質(zhì)條件下的數(shù)值計算結果,得到以下結論：(1)在疏松低速介質(zhì)條件中,波動力學耦合模型的耦合響應頻率低于振動力學模型,且兩者峰值頻率隨著介質(zhì)條件趨向致密而逐步接近；(2)在固結介質(zhì)條件中,波動力學耦合模型與振動力學耦合模型的耦合響應較為接近；(3)兩種模型在疏松介質(zhì)條件中的耦合響應差異推測為由于兩種理論采用不同的前提假設所造成的。結合實測地震勘探數(shù)據(jù),探討波動模型與振動模型在實際耦合條件下的響應特征。根據(jù)波動耦合模型具有低頻擬合優(yōu)勢,振動耦合模型高頻近似度更好的實施前提,提出采用模型融合方法,實現(xiàn)兩種模型對應特征優(yōu)勢的結合。經(jīng)與實際數(shù)據(jù)對比分析,證明該融合技術的可行性與有效性。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：P631.436
【部分圖文】：

關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精合模型（如圖１．１所示）。但與同時期實驗研究遇到的問??題一樣，理論研究的學者都將檢波器簡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)中的轉換關系Ｕ２３。換而言之，賴合系數(shù)就是地面介質(zhì)運動與檢波器運動??之間的轉換函數(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，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??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：（１）地的散射波場。??場與應力場可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處疊加應力、原１，可＾根據(jù)觀測點，處速度１？＾（義）及
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本文編號：2891538