邴琦[1]（2021）在《复杂近地表多信息约束初至波层析成像方法研究》文中进行了进一步梳理陆上油气勘探的重点正在向地表和地下地质条件复杂的西部和南方山前带转移。由于山区近地表地形起伏大,表层结构复杂,横向速度变化严重,采集条件差等原因,导致所采集的地震资料质量差,获得准确的近地表速度成了解决近地表区域内地震成像的一个关键问题。初至走时层析反演是一种较好的选择,但是模型空间速度的复杂多变使得射线路径分布情况十分不均,会大大増加求解过程的不适定性,从而影响层析成像的分辨率和可靠性。因此进一步研究更高精度、反演过程更稳健、效率更高的初至走时层析首先,为了获取一种计算效率、精度都相对较高并且能够适用于复杂近地表的射线追踪方法,本文在前人研究的基础上提出了新的双向角度限制的最短路径射线追踪法。其核心思想是在计算某一子震源点附近节点时,对所求节点使用角度限制进行筛选,避免大量计算无用节点;同样地,在求某一网格节点的走时也使用角度限制,增加其用来计算走时的上一级节点,来提高计算精度。算法的射线路径是通过在计算走时的过程中,将震源点信息记录,再反向追踪得到。其次,论文在推导了扰动走时积分基本公式的基础上,推导了不同迭代优化算法的基本公式,主要包括ART法、SIRT法、CG法和LSQR法,选择LSQR法对求解层析反演方程组的基础上,给出了反演流程,通过不同模型对算法进行验证,分析了层析算法的应用效果及目前存在的不足,并做出总结。最后,本文将近地表调查方法与初至波走时层析做出结合,阐述了微测井方法的基本原理及算例验证,分析了小折射方法应用于计算水平层状模型和起伏模型的适应性,并将近地表速度调查方法所获得信息用于约束层析所用初始速度模型,目的是通过多信息约束提高了层析的精度和准确性,同时保证其对复杂地表的适应性,通过不同模型验证了多信息约束是有效的。
辛凯凯[2]（2021）在《基于旅行时双线性插值三维地震波场数值模拟》文中指出地质目标日益的复杂性对地球物理勘探技术提出更高的要求,促使地震勘探进入了高精度、高分辨率阶段,宽方位（全方位）、宽频带三维地震勘探已成为获取地下精细构造成像的主要方法,尤其是在海洋油气勘探中应用更加广泛。因此,对地震波在三维介质中的数值模拟与传播规律研究,成为认识地震波场、检验资料处理、实现地震层析成像等必不可少的手段。针对三维地震模型进行射线追踪研究,对于数据采集观测系统优化设计、地震照明分析、层析成像、地震反演等具有重要的实际意义。在旅行时线性插值（LTI）射线追踪过程中,包括向前处理计算最小旅行时和向后处理逆向追踪射线路径两个核心过程,众多学者围绕这两个过程的研究,大大提高了计算效率与计算精度,增强了对逆向射线的计算,使线性插值方法成为一种具备独到优势的射线追踪方法。旅行时双线性插值,是二维LTI射线追踪推广到三维地震模型的形式,是实现三维地震射线追踪的一种重要方法。与二维LTI方法相比,双线性插值射线追踪在局部旅行时计算、追踪策略以及实现方法上都更加复杂。本文针对基于旅行时双线性插值的三维射线追踪地震波场数值模拟方法开展研究,实现了三维地震模型的旅行时计算和射线路径追踪。首先,在向前处理过程中改进二维LTI循环扫描方式,提出了适应三维模型的全方位循环扫描方式,更加全面地考虑了射线逆向传播问题,保证了向前处理过程最小旅行时计算的准确性。其次,在三维LTI计算初至波信息的基础上,进一步将旅行时双线性插值方法与分区多步计算策略相结合,实现了三维介质的反射纵波、转换波与多次波等波至的追踪计算。最后,通过对不同三维理论模型的初至波、反射波、转换波以及多次波旅行时计算和射线路径追踪,验证了本文方法的可靠性与正确性。
文辉[3]（2020）在《变厚度板电磁超声SH1波成像检测技术研究》文中认为壁板是常压储罐的主要结构件,其厚度从罐底到罐顶逐步减小,因腐蚀和裂纹类活性缺陷等引起的壁板强度失效是常压储罐的主要失效形式。本学位论文针对储罐壁板腐蚀缺陷检测需要,研究了一种基于电磁超声SH1波的变厚度板成像检测技术,实现对储罐壁板缺陷的导波成像检测。首先,分析了电磁超声SH1波换能器的结构特征和换能机理,建立了SH波在空间自由边界中的传播模型,基于各向同性弹性介质Navier-Stokes方程,推导了变厚度板中SH波的频散方程,分析了变厚度板中SH波走时与倾斜角间的相互作用关系;通过简谐点源的远场响应并引入板厚与传播位移的非线性关系,得出了变厚度板中SH波的远场响应方程。在此基础上,仿真分析了SH1波在不同倾斜角变厚度板中的传播特性。其次,根据SH1波在变厚度板中的传播特性和导波层析成像基本原理,研究了SH1波跨孔层析成像方法;基于两种路径追踪算法,并结合SH1波指向性强、易聚焦的特点,提出了一种改进的走时线性插值射线追踪算法;在比较分析代数重建算法与联合迭代重建算法的基础上,通过仿真分析,发现联合迭代重建算法更适合电磁超声SH1波层析成像检测。最后,实验验证了变厚度板中SH1波的传播特性,并分析了变厚度板倾斜角对SH1波走时和接收信号幅值的影响关系。为进一步验证缺陷成像算法的有效性,分别研究了不同尺寸、深度的方形、椭圆形缺陷与SH1波的相互作用关系,并利用SH1波沿板状结构变厚度方向的非线性走时延迟现象,结合改进的走时线性插值射线追踪算法和SIRT算法,对变厚度板上深度为2mm的方形缺陷进行重建,取得了较好的成像检测效果。
张雁雁[4]（2020）在《水平层状VTI介质两点射线追踪方法研究》文中提出射线追踪方法是研究地震正反演问题的基本工具,可用于计算旅行时和射线路径。传统的射线追踪理论大部分是基于各向同性介质的假设发展起来的,但真实地层很多时候表现出各向异性的特征。在各向异性地层中,地震波的传播速度会随传播方向的变化而变化,从而导致射线路径变得非常复杂。在构造活动不明显的地区,地表沉积形成的地层的弹性性质多表现出垂向随深度变化明显而水平横向变化较小的特点,这类地层可以近似模拟为VTI（Vertical transversely isotropy）介质。本文提出了一种适用于水平层状VTI介质的射线追踪弯曲法。在一水平层状VTI介质中,沿一射线路径上任意一点的射线参数的值是不变的,对于给定的模型参数、震源与检波点位置,只要确定了射线参数,便可以唯一确定射线在每一层中传播的路径及走时。本文采用Thomson参数来描述VTI介质的各向异性,通过利用牛顿迭代法求解非线性偏移距方程来获得模型的射线参数。由于VTI介质中精确的相速度表达式与射线参数的关系非常复杂,使得P波、SV波和SH波的相速度与群速度间的关系也变得复杂,导致无法通过解析的方法来求解非线性偏移距方程和非线性旅行时方程。基于对VTI介质相速度表达式的数学特征的理论分析,本文提出了一种通过近似逼近来简化非线性偏移距方程和非线性旅行时方程的新方法。对于近偏移距和中偏移距的射线追踪问题,可以直接采用牛顿迭代法求得准确的射线参数,但是对于远偏移距,牛顿迭代法会出现数值发散的问题。为了解决这一问题,本文结合前人经验,引入了一种改进型的射线参数进行迭代。数值计算结果证明,改进型射线参数可以使迭代在任意偏移距处都能够快速收敛。本方法对水平层状任意各向异性强度的VTI介质中的直达P波、直达SH波和不存在三叠区的直达SV波的群速度旅行时的计算与路径追踪均有效,对任意模型一般只需要4-6次迭代便可以求得准确的射线参数。与已有的方法相比,本方法具有计算效率和精度高、算法鲁棒性高、原理和实现简单等优点。
王芷琪[5]（2020）在《起伏海底VTI介质地震波场数值模拟》文中研究说明在海洋地震勘探中,海底节点（Ocean Bottom Nodes-OBN）地震勘探技术在近年来逐渐兴起,其采用了独特的布设方式,能够获取丰富的纵波及转换横波信息。VTI介质起伏海底数值模拟是研究崎岖海底环境OBN地震波场传播的必要手段,提供了一种研究复杂海底地质条件下地震波场照明分析、资料处理和解释的重要工具,可以更加深入的认识理解地震波各个波至的传播规律,对于海上油气资源的勘探与开发都有着重要的理论及实际意义。为了更精确的模拟OBN采集系统下起伏海底地震波的走时与能量变化关系,增强人们对地震波在实际海底介质中传播的认识,论文研究了起伏海底和复杂地下速度界面模型的混合网格剖分方法,能更好的模拟海底及速度界面,将检波器与海底界面关联,改进分区多步入射波与反射波必须对称的情况,将适用于陆地观测系统的分区多步技术改进以适用于海底观测系统,实现了OBN观测系统下的分区多步地震波旅行时线性插值（LTI）射线追踪技术。将Thomsen各向异性参数应用于OBN观测系统,研究起伏海底情况下复杂介质的群相关系,实现起伏海底复杂介质的地震波场数值模拟。以传统的P波入射固体-固体分界面的Zoeppritz方程为基础,将S波入射固体-固体分界面、固体-液体分界面,以及P波入射固体-液体分界面、液体-固体分界面的Zoeppritz方程应用于起伏海底LTI射线追踪算法,实现在速度分界面处进行能量分配;将适用于反射波及折射波的几何扩散规律应用于LTI射线追踪算法,进一步进行能量的衰减模拟;将不同介质的层间吸收衰减模拟应用于起伏海底射线追踪LTI算法,对海水层及海底不同地质层的吸收衰减进行模拟,实现OBN观测系统中的动力学射线追踪。理论模型的数值计算结果表明本文的算法是比较可靠的,通过对二维起伏海底VTI介质模型的初至波、反射波、转换波、以及多次波的模拟,经过分析,验证了该算法的稳定性和有效性。论文创新发展了基于LTI算法的OBN动力学射线追踪方法,开展崎岖海底复杂介质地震波走时、射线路径计算及振幅能量的研究,为OBN地震采集数据的波场识别以及地震波传播规律的研究提供了一种有效的方法。
邴琦,孙章庆,韩复兴,王生奥[6]（2020）在《地震波射线追踪方法综述——方法、分类、发展现状与趋势》文中研究表明地震波的走时与射线路径是地震数据处理技术中重要的参数,它们的计算精度、效率、稳定性等特性直接决定着偏移成像、层析成像、速度分析等地震数据处理技术的各种特性.为了更加清楚地认识、发展和利用这一类方法,本文首先对地震波射线追踪问题进行了简要概述;其次,阐述了主要的射线追踪方法的相关内容;然后,对射线追踪方法进行了分类;最后,详细阐述了射线追踪的发展现状与趋势,并给出相应的结论与讨论.
李同宇,张建中[7]（2018）在《地震射线追踪的线性走时扰动插值法》文中研究表明线性走时插值（LTI）方法假设离散模型单元边界上地震波走时呈线性变化,则单元边界上任意点的走时可通过相邻离散网格节点上走时的线性插值表示。而实际上,走时沿单元边界并非线性变化,当离散单元较大时,线性假设会导致较大计算误差。针对此问题,本文采用线性走时扰动插值方法（LTPI）,将单元边界点的实际走时分解为等效匀速介质中的参考走时和走时扰动（后者远小于前者）;在离散单元边界上,假设走时扰动线性变化,同时参考走时保持非线性变化,避免了LTI方法的弊端。文中将复杂介质离散成不规则单元,推导了适用于二维不规则单元的线性走时扰动插值公式,形成一种基于LTPI方法的透射波射线追踪方法。不同模型的测试结果表明,相比LTI方法,LTPI方法对复杂介质具有更强的适应性,计算的波前走时和射线路径具有更高计算精度和更强稳定性,在满足一定精度要求的情况下具有更高计算效率。
王琦,李庆春,王芷琪[8]（2018）在《VTI介质起伏界面混合网格旅行时线性插值计算方法》文中提出为了计算起伏地表（界面）VTI介质中地震波旅行时,采用矩形网格与不规则四边形网格组成的混合网格对模型进行剖分,以提高网格对起伏地表（界面）的拟合程度。在混合网格中把群速度与群角的关系式转换成群速度与插值点坐标的关系式,进而结合分区多步计算技术,将旅行时线性插值射线追踪算法推广到VTI介质中,实现了VTI介质中多种类型（初至、反射、多次反射、多次透射转换以及多次反射转换）地震波旅行时的计算。通过与有限差分算法、分区多步快速步进算法和分区多步不规则网格最短路径算法的计算结果对比,以及复杂构造模型的试算,说明方法比较精确,且对复杂构造模型有良好的适应能力。
周靖人[9]（2018）在《基于声发射和微震监测的岩石破裂演化机理研究及应用》文中研究说明国民经济快速发展,矿产资源的需求量连年增长。产能的提升和矿山复杂的地质条件导致地质灾害特别是水害频发,且发生机制愈加复杂。如何解译岩石内部破裂的力学机理与演化规律是亟待研究的重要课题。工程岩体地质环境复杂,影响因素繁多,从理论上准确地对岩体稳定性进行分析十分困难,需要依靠现场监测手段。本着“采动压力和水压力扰动应力场诱发微破裂（微震活动性）是矿山突水前兆本质特征”的基本思路,本文基于声发射和微震监测理论,开展了岩石（岩体）内部微破裂损伤演化机理研究,旨在尝试建立一套完整的矿山突水通道的形成、扩展、贯通过程,空间形态和力学机理的分析方法。主要研究内容如下:（1）实现了原始信号的数字滤波、破裂信号自动拾取、震源三维定位、震源参数提取、震源矩张量反演、辐射花样计算、断层面解以及速度场层析反演。实现了震源演化过程、震源机制、辐射花样、参数云图、3D玫瑰图、矿山模型等的三维可视化。利用断铅试验验证了信号拾取和定位程序,为数据分析结果的可靠性提供保障。（2）探讨了室内声发射和微震的震源矩张量计算方法,物理意义及P波远场辐射花样;推导了基于辐射花样的震源P波源能量表达式;实现多种射线追踪算法与速度场层析成像;提出了传感器阵列敏感度的评估方法。在室内试验中加以应用和验证,分析砂岩单轴压缩中内部微裂隙损伤演化规律,得到“软弱带分布”和宏观破裂形成机理,最后利用声发射P波速度场层析成像,对岩石加载过程中速度场异常区变化与宏观破裂面关系进行了对比分析。（3）建立了基于微震和矩张量理论的渗流通道形成过程过程和力学机制的分析流程,并应用于张马屯铁矿堵水帷幕渗流通道分析。分析开采诱发的微震事件密度、震源参数（包括矩震级,震源半径等）和破裂类型等的时空演化规律,以揭示渗流通道的产生、扩展和互相贯通的过程。将局部渗流通道的形成归纳为四种类型,即剪-拉-剪型（STS）、强剪切型（SS）、弱剪切性（WS）和拉伸型（T）,并拟合渗流通道的主破裂面方位信息,最终解译出两条明显的突水路径。（4）基于微震事件和矩张量时空分布规律得到主要补给源,突水区域以及渗流通道形成的力学过程。提出利用连接键网络图分析微裂隙之间的水力联系紧密度。利用深度搜索算法得到补给源和突水点之间的最短渗流路径。利用3D玫瑰图和赤平投影图统计矩张量破裂面方向,确定出真实破裂面主方向,生成基于矩张量反演的三维裂隙网络。利用八叉树算法建立嵌入裂隙的计算模型,得到突水区域和渗流通道区域应力场分布。
张骏[10]（2017）在《单孔土层剪切波速测试精确反演研究与应用》文中研究指明在地质勘察领域,对地质土层和岩层的剪切波速进行波速测试有着很大的作用,它作为土的动力特征测试,具有操作简便,经济效应高,分辨率和准确率高等优点,并且应用极为广泛。通过地震波波速测试,可以获取土体的弹性波速,它为场地类别的划分、场地基本周期的计算,场地砂土和粉土地基地震液化的判断、土层动力学参数的求取、以及地震小区的划分提供了参考和依据。但是现今求解剪切波速的主要方法还是通过面波法,单孔法和跨孔法等原位测试方法拾取地震波走时信息后通过计算得到岩土层剪切波速。这种原位测试技术适用的前提是假设地震波沿直线进行传播以及地下介质呈水平层状均匀分布,但实际的土层分布是不均匀的,因此会产生假设误差,在这种假设情况下,一方面会导致测试的波速精度较低,另一方面只能求出测点所在平面的平均波速而不能反映此平面的实际波速的分布情况。因此本文试图通过模拟射线追踪的方式来研究和寻找一种便利、快速、精度高的剪切波速计算方法。射线追踪模拟计算在地震波的计算方面有很大优势,它有着计算效率高,计算速度快,计算出的射线路径清晰可见的优点,因此它在地震波场地的正演模拟、层析成像等地震信号处理与计算方面应用十分常见。本文的研究思路和方法就是在前人射线追踪理论的基础上,将该理论和方法进行完善后应用到近地场的地质勘察波速测试当中。本文内容的重点是从正演求解和反演求解两个方面入手来对研究内容进行正反论证。正演射线追踪采用的是旅行时线性插值法（lti射线追踪）,此追踪法在模拟地震波传播路径方面具有较大优势。反演计算剪切波速使用的是联合迭代重建法（SIRT）,它的优点是算法稳定,收敛性高,并且可以迅速计算大型线性方程组。本文把这两种优越性较高的正演和反演方法结合起来,将其算法编写成MATLAB程序语言,便可利用算法程序模拟和计算出地震波传播路径及土层剪切波速。具体展开了以下几项工作。1、提出了线性插值正演和联合迭代重建反演两种计算土层剪切波速的算法,详细介绍了这两种算法的优越性以及理论基础和编程算法基础。2、介绍了土层的剪切波波速测试在工程上的应用价值和意义以及常用的三种原位测试技术,通过对比分析,指出各种方法的优势和劣势。3、详细介绍了地震波传播原理和规律。介绍了射线追踪理论的发展历程以及本文所使用的线性插值（LTI）射线追踪法,深入介绍了其理论基础、建模方法和算法实现过程。并将其应用于三种不同的模型,与传统的最短路径射线追踪计算结果作对比来验证该算法程序的优越性。4、详细介绍了地球物理反演原理和本文选用联合迭代重建反演算法的原因,并对SIRT反演算法的原理和实现步骤做了详细介绍。5、把本文算法程序应用于实际工程项目当中,利用程序计算值与原始工程实测波速数据进行比较,使本文射线追踪理论算法的可行性和有效性得到了验证。总结了本文方法的优点和不足之处。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 近地表速度建模的研究现状 |
| 1.2.2 射线追踪的研究现状 |
| 1.2.3 初至波走时层析方法的研究现状 |
| 1.3 研究内容及关键问题 |
| 1.4 创新点 |
| 第2章 地震波初至类型与层析成像理论 |
| 2.1 地震波初至波类型 |
| 2.2 层析成像的理论基础 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 复杂近地表条件下的射线追踪算法 |
| 3.1 复杂近地表条件下的射线追踪问题 |
| 3.2 双向角度限制最短路径射线追踪法 |
| 3.2.1 常规最短路径射线追踪法 |
| 3.2.2 双角度限制的最短路径射线追踪法 |
| 3.3 算法的全局实现 |
| 3.4 计算精度及效率分析 |
| 3.4.1 走时计算精度分析 |
| 3.4.2 走时计算效率分析 |
| 3.5 模型计算实例 |
| 3.5.1 水平层状介质 |
| 3.5.2 包含起伏地表的模型 |
| 3.5.3 包含起伏地表和起伏界面的模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 复杂近地表初至层析的反演算法 |
| 4.1 初至走时层析扰动走时积分推导 |
| 4.2 迭代优化算法 |
| 4.2.1 ART方法 |
| 4.2.2 SIRT方法 |
| 4.2.3 CG方法 |
| 4.2.4 LSQR方法 |
| 4.3 初至走时层析实现流程 |
| 4.4 数值算例及分析 |
| 4.4.1 简单速度模型 |
| 4.4.2 起伏两层模型 |
| 4.4.3 含异常体的起伏模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多信息约束的初至波走时层析成像方法 |
| 5.1 微测井技术 |
| 5.2 小折射技术 |
| 5.2.1 水平层状介质折射解释 |
| 5.2.2 起伏地表模型折射解释 |
| 5.3 模型算例分析 |
| 5.3.1 微测井约束层析 |
| 5.3.2 小折射约束层析 |
| 5.3.3 多信息约束层析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题目的及意义 |
| 1.2 射线追踪国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 论文的主要研究内容及结构 |
| 第二章 旅行时线性插值射线追踪法的基本理论 |
| 2.1 地震波传播的基本理论 |
| 2.2 旅行时线性插值的基本原理 |
| 2.3 旅行时线性插值射线追踪的计算过程 |
| 2.3.1 局部实现策略 |
| 2.3.2 具体处理过程 |
| 第三章 三维LTI方法基本理论及初至波射线追踪 |
| 3.1 旅行时双线性插值的基本原理 |
| 3.2 三维LTI射线追踪全局旅行时与射线路径的计算 |
| 3.2.1 局部实现策略 |
| 3.2.2 具体处理过程 |
| 3.3 三维均匀速度模型初至波计算 |
| 3.3.1 三维均匀速度模型建立 |
| 3.3.2 均匀速度模型试算 |
| 3.4 三维复杂速度模型走时计算对比 |
| 3.4.1 三维复杂速度模型建立 |
| 3.4.2 复杂速度模型不同方法的走时计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三维模型分区多步地震波射线追踪 |
| 4.1 分区多步技术 |
| 4.1.1 三维速度模型分区 |
| 4.1.2 多步计算过程 |
| 4.2 三维平层模型地震波模拟 |
| 4.2.1 平层模型反射波及多次反射波模拟 |
| 4.2.2 平层模型多次转换波模拟 |
| 4.3 三维复杂层状介质模型地震波模拟 |
| 4.3.1 三维复杂层状介质模型建立及离散化 |
| 4.3.2 一次及多次反射波模拟 |
| 4.3.3 多次转换波模拟 |
| 4.3.4 三维LTI模拟记录与有限差分模拟记录对比 |
| 4.4 三维OBN断层模型地震波模拟 |
| 4.4.1 三维OBN断层模型建立 |
| 4.4.2 多波至模拟 |
| 4.4.3 三维LTI模拟记录与有限差分模拟记录对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论及下一步计划 |
| 5.1 主要成果与结论 |
| 5.2 下一步工作计划 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 变厚度波导检测技术 |
| 1.3.2 导波成像检测技术 |
| 1.4 本文的研究内容与纲要 |
| 第2章 变厚度板中SH_1波传播特性分析 |
| 2.1 电磁超声SH_1波的换能机理 |
| 2.2 变厚度板中SH波频散方程 |
| 2.3 变厚度板中SH波传播走时 |
| 2.4 变厚度板中SH波远场响应 |
| 2.5 变厚度板中SH_1波传播仿真分析 |
| 2.5.1 仿真模型 |
| 2.5.2 仿真模型计算精度验证与时域、频域分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 变厚度板电磁超声SH_1波层析成像方法 |
| 3.1 电磁超声SH_1波层析成像原理 |
| 3.2 电磁超声SH_1波层析成像射线追踪算法分析 |
| 3.2.1 常规的射线追踪算法 |
| 3.2.2 走时线性插值的射线追踪算法 |
| 3.2.3 改进的走时线性插值的射线追踪算法 |
| 3.3 电磁超声SH_1波层析成像重建算法分析 |
| 3.3.1 代数重建算法 |
| 3.3.2 联合迭代重建算法 |
| 3.4 变厚度板的电磁超声SH_1波层析成像有限元分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 变厚度板电磁超声SH_1波层析成像实验研究 |
| 4.1 变厚度板中SH_1波传播特性实验研究 |
| 4.2 变厚度储罐壁板腐蚀性缺陷分析 |
| 4.2.1 储罐壁板常见腐蚀性缺陷特征分析 |
| 4.2.2 变厚度储罐壁板腐蚀性缺陷有限元分析 |
| 4.3 变厚度储罐壁板的电磁超声SH_1波层析成像实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 各向异性介质理论研究进展 |
| 1.3 射线追踪方法研究进展 |
| 1.4 各向异性介质射线追踪研究进展 |
| 1.5 论文主要研究内容及成果 |
| 第2章 各向异性介质基本理论 |
| 2.1 广义胡克定律 |
| 2.2 常见各向异性介质分类 |
| 2.3 几类弹性对称系统下弹性波的相速度 |
| 2.4 Thomson参数 |
| 2.5 弱各向异性 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 射线追踪方法分类及简介 |
| 3.1 射线追踪基本方程——程函方程 |
| 3.2 运动射线方程 |
| 3.3 打靶法 |
| 3.4 弯曲法 |
| 3.5 最短路径法 |
| 3.6 波前构建法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 地震波传播基本原理 |
| 4.1 惠更斯原理 |
| 4.2 费马原理 |
| 4.3 斯奈尔定律 |
| 4.3.1 各向同性介质中的斯奈尔定律 |
| 4.3.2 横向各向同性(TI)介质中的斯奈尔定律 |
| 4.3.3 任意各向异性介质中的反射和折射定律 |
| 4.4 相速度与群速度 |
| 4.4.1 均匀各向同性弹性介质的相速度和群速度 |
| 4.4.2 横向各向同性介质的相速度与群速度 |
| 4.4.3 任意各向异性介质的相速度与群速度 |
| 4.5 旅行时与偏移距 |
| 4.5.1 各向同性介质中的旅行时与偏移距 |
| 4.5.2 横向各向同性(TI)介质中的旅行时与偏移距 |
| 4.5.3 任意各向异性介质中的旅行时与偏移距 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 地震波速度与各向异性 |
| 5.1 TI介质中精确相速度与近似相速度分析 |
| 5.2 TI介质精确弹性波相速度与群速度分析 |
| 5.2.1 Thomsen参数ε对精确弹性波相速度的影响 |
| 5.2.2 Thomsen参数δ*对精确弹性波相速度的影响 |
| 5.2.3 Thomsen参数γ对精确弹性波相速度的影响 |
| 5.2.4 Thomsen参数ε-δ*对TI介质中相速度与群速度的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 水平层状VTI介质两点法射线追踪实现 |
| 6.1 水平层状VTI介质中旅行时与偏移距 |
| 6.2 水平层状VTI介质中精确相速度与射线参数的关系 |
| 6.3 算法实现 |
| 6.3.1 牛顿迭代方法 |
| 6.3.2 牛顿迭代射线追踪 |
| 6.4 初值选取 |
| 6.4.1 p初值的影响 |
| 6.4.2 改进型射线参数 |
| 6.4.3 改进型射线参数初值估计 |
| 6.5 数值模拟 |
| 6.5.1 数值模拟结果 |
| 6.5.2 算法准确性验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题目的及意义 |
| 1.2 射线追踪技术的研究现状 |
| 1.3 各向异性介质波场正演模拟的研究现状 |
| 1.4 动力学射线追踪研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容及结构 |
| 1.6 取得的主要研究成果 |
| 第二章 LTI方法及各向异性介质的基本理论 |
| 2.1 旅行时线性插值的基本原理 |
| 2.2 旅行时线性插值射线追踪的实现过程 |
| 2.3 各向异性介质的分类 |
| 2.4 Thomsen参数简介 |
| 第三章 起伏海底VTI介质混合网格LTI方法的原理与实现 |
| 3.1 起伏海底模型混合网格剖分 |
| 3.2 VTI介质混合网格局部旅行时计算公式的建立 |
| 3.3 全局旅行时与射线路径的计算 |
| 3.4 起伏海底模型分区多步技术 |
| 3.4.1 模型分区 |
| 3.4.2 多步计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 起伏海底动力学射线追踪的基本原理与实现 |
| 4.1 Zoeppritz方程数值计算 |
| 4.1.1 P波入射固-固分界面 |
| 4.1.2 S波入射固-固分界面 |
| 4.1.3 P波入射固-液分界面 |
| 4.1.4 S波入射固-液分界面 |
| 4.1.5 P波入射液-固分界面 |
| 4.2 几何扩散 |
| 4.3 层间吸收衰减 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 模型试算 |
| 5.1 平层模型 |
| 5.2 地堑模型 |
| 5.3 盐丘模型 |
| 5.4 仿真模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论及下一步计划 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 0 引 言 |
| 1 地震波射线追踪问题的实现途径 |
| 2 主要射线追踪方法 |
| 2.1 两点射线追踪法 |
| 2.2 最短路径射线追踪法 |
| 2.3 有限差分法 |
| 2.4 走时插值法 |
| 2.5 波前构建法 |
| 2.6 其他方法 |
| 2.7 各方法对比 |
| 3 射线追踪方法的分类 |
| 3.1 欧拉(Eulerian)与拉格朗日(Lagrangian)方法 |
| 3.2 射线、波前与混合类方法 |
| 3.3 二维与三维方法 |
| 3.4 简单介质与复杂介质中的方法 |
| 4 射线追踪方法的发展现状与趋势 |
| 4.1 方法的发展现状 |
| 4.2 方法的发展趋势 |
| 5 结论与讨论 |
| 1 引言 |
| 2 方法原理 |
| 2.1 模型离散 |
| 2.2 基于走时扰动插值的走时计算 |
| 2.3 波前扩展 |
| 2.4 射线追踪 |
| 3 数值实验 |
| 3.1 均匀介质速度模型 |
| 3.2 垂向渐变速度模型 |
| 3.3 倾斜层状速度模型 |
| 3.4 含异常体速度模型 |
| 4 结论 |
| 1 引言 |
| 2 VTI介质起伏地表混合网格LTI射线追踪方法 |
| 2.1 模型剖分 |
| 2.2 局部旅行时计算公式 |
| 2.3 全局旅行时和射线路径的计算 |
| 2.4 后续波的旅行时计算 |
| 2.4.1 模型分区 |
| 2.4.2 多步计算 |
| 3 数值算例 |
| 3.1 均匀VTI介质模型 |
| 3.2 两层水平层状模型 |
| 3.3 二维起伏层状VTI介质 |
| 4 结论 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 岩体稳定性监测技术研究现状 |
| 1.2.2 岩石声发射技术研究现状 |
| 1.2.3 微震监测技术研究现状 |
| 1.2.4 矩张量理论研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 声发射数字信号处理 |
| 2.1 数字信号原理 |
| 2.1.1 信号采样 |
| 2.1.2 几种重要的函数和信号 |
| 2.1.3 信号的基本运算 |
| 2.2 声发射去噪与数字滤波器设计 |
| 2.2.1 时域滤波 |
| 2.2.2 理想频域滤波 |
| 2.2.3 巴特沃斯IIR低通滤波器 |
| 2.3 信号到时自动拾取 |
| 2.3.1 包络线阈值法 |
| 2.3.2 长短时窗均值比法(STA/LTA) |
| 2.3.3 时间序列自回归模型法(AR-AIC) |
| 2.3.4 耗散阻尼能法 |
| 2.4 事件定位算法 |
| 2.4.1 最小二乘法 |
| 2.4.2 盖格算法(Geiger's method) |
| 2.4.3 主事件定位法 |
| 2.4.4 双差定位法(DD,Double-Difference Location Method) |
| 2.4.5 粒子群算法(PSO,Particle Swarm Optimization algorithm) |
| 2.5 定位效果的试验对比 |
| 2.5.1 试验过程 |
| 2.5.2 到时提取结果 |
| 2.5.3 定位结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 震源矩张量反演理论及震源参数 |
| 3.1 震源矩张量反演 |
| 3.1.1 震源矩张量原理及其求解 |
| 3.1.2 矩张量分解及破坏类型判定 |
| 3.1.3 震源矩张量的物理意义 |
| 3.1.3.1 特殊破裂模型的矩张量形式 |
| 3.1.3.2 任意破裂模型的矩张量形式 |
| 3.2 震源辐射花样 |
| 3.3 震源参数计算 |
| 3.3.1 地震矩和矩震级 |
| 3.3.2 震源半径和拐角频率 |
| 3.3.3 考虑辐射花样的声发射源P波辐射能量的估算方法 |
| 3.4 参数云图绘制原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于声发射的砂岩内部微破裂损伤演化规律和破坏机理分析 |
| 4.1 试样制备和试验条件 |
| 4.2 传感器阵列排布分析 |
| 4.2.1 误差空间估算 |
| 4.2.2 系统敏感度估算 |
| 4.3 声发射事件时空演化规律 |
| 4.4 试件破裂过程中的波速场变化 |
| 4.4.1 射线追踪原理 |
| 4.4.2 速度场反演原理 |
| 4.4.3 试件破坏过程中的速度场被动反演 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 张马屯铁矿堵水帷幕渗流通道形成过程和机理研究 |
| 5.1 矿山概况和微震监测系统简介 |
| 5.2 微震数据处理 |
| 5.2.1 微震信号识别 |
| 5.2.2 微震信号滤波器 |
| 5.2.3 定位误差分析 |
| 5.3 数据分析和讨论 |
| 5.3.1 微震事件的时空分布规律分析 |
| 5.3.2 震源参数时空演化规律 |
| 5.3.3 震源机制分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于微震的石人沟铁矿露天转地下顶柱渗流通道形成过程研究 |
| 6.1 矿山工程概况 |
| 6.2 定位误差分析 |
| 6.3 微震事件时空演化规律 |
| 6.4 微裂隙连通性分析 |
| 6.5 补给源—渗水点最短渗流路径分析 |
| 6.5.1 最短渗透路径算法 |
| 6.5.2 补给源—渗水点最短路径 |
| 6.6 震源破裂机制分析 |
| 6.6.1 简化三维沙盘球 |
| 6.6.2 基于矩张量的微破裂时空扩展规律 |
| 6.7 基于矩张量的裂隙网络 |
| 6.7.1 3D玫瑰图构造 |
| 6.7.2 微裂纹破裂面法向方向统计分析 |
| 6.8 复杂三维数值计算网格快速生成方法 |
| 6.8.1 八叉树理论 |
| 6.8.2 石人沟铁矿数值模型建立 |
| 6.8.3 数值计算结果 |
| 6.9 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| —、发表论文情况 |
| 二、主持及参与科研项目情况 |
| 三、专利与软件着作 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 射线追踪技术的发展背景 |
| 1.3 现有方法研究现状 |
| 1.3.1 射线追踪正演方法的研究概况 |
| 1.3.2 波速反演方法的研究概况 |
| 1.4 研究思路和方法 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 内容简介 |
| 第二章 地震波传播原理及波速测试方法 |
| 2.1 地震波传播的原理 |
| 2.1.1 惠更斯（Huygens）原理 |
| 2.1.2 费马（Fermat）原理 |
| 2.1.3 斯奈尔（Snell）定理 |
| 2.1.4 互换原理 |
| 2.2 地震波传播规律 |
| 2.2.1 直达波、反射波、透射波的传播特性 |
| 2.2.2 折射波的传播特征 |
| 2.2.3 回折波的传播规律及特征 |
| 2.3 场地剪切波速测试方法 |
| 2.3.1 面波法 |
| 2.3.2 单孔法 |
| 2.3.3 跨孔法 |
| 2.3.4 三种测试方法对比 |
| 2.4 剪切波速测试的工程应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 正演模拟射线追踪 |
| 3.1 土层的简化 |
| 3.2 旅行时线性插值射线追踪方法介绍 |
| 3.3 网格模型 |
| 3.4 初至波走时线性插值法的基本公式及原理 |
| 3.5 初至波走时线性插值射线追踪实现方法 |
| 3.5.1 向前处理的实现过程 |
| 3.5.2 向后处理的实现过程 |
| 3.5.3 走时线性插值射线追踪算法实现流程 |
| 3.6 正演模型计算及分析 |
| 第四章 波速反演方法 |
| 4.1 地球物理反演理论 |
| 4.1.1 正反演理论概述 |
| 4.1.2 数学物理模型 |
| 4.1.3 非线性问题线性化 |
| 4.1.4 解的非唯一性 |
| 4.2 地震波波速反演理论 |
| 4.3 波速反演求解方法 |
| 4.3.1 ART算法 |
| 4.3.2 SIRT算法 |
| 4.4 反演模拟计算及结果分析 |
| 第五章 工程实例计算 |
| 5.1 正反演总算法程序计算步骤 |
| 5.2 工程实例计算 |
| 5.2.1 工程实例一 |
| 5.2.2 工程实例二 |
| 5.2.3 工程实例三 |
| 5.3 数据分析结果 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 存在的问题 |
| 6.3 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
