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基于波前相位方向横向各向同性介质的快速纵横波场分解
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作者 方鑫宇 姚刚 +3 位作者 郑青青 张平民 吴迪 钮凤林 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1472-1486,共15页
各向异性波场分离不仅可以识别复杂介质中的纵横波,还可以提高逆时偏移成像的质量和全波形反演的精度.因此,研究各向异性波场分离很有意义.基于伪亥姆霍兹分解算子可以很好的实现各向异性波场的纵横波分离,然而,这类方法普遍需要在空间... 各向异性波场分离不仅可以识别复杂介质中的纵横波,还可以提高逆时偏移成像的质量和全波形反演的精度.因此,研究各向异性波场分离很有意义.基于伪亥姆霍兹分解算子可以很好的实现各向异性波场的纵横波分离,然而,这类方法普遍需要在空间域对矢量各向异性泊松方程进行求解,因此,计算量较大.为了提高计算效率,本文提出了基于波前相位方向的垂直横向各向同性(Vertical Transverse Isotropy,VTI)介质纵横波场高效分解方法.该方法在波数域对各向异性泊松算子的倒数进行一阶泰勒近似从而构建新的辅助波场.在空间-波数域使用快速傅里叶变换对辅助波场进行求解,显著提高了纵横波解耦的计算效率.同时,为了保证波场分离的精度,本文采用基于波前相位方向的一阶伪亥姆霍兹分解算子实现纵横波分离.数值算例和理论分析表明本文方法与大多数波场分离方法相比,很好的平衡了波场分离精度和计算效率的问题,既能保证波场分离的精度,又能大幅提高计算效率. 展开更多
关键词 横向各向同性介质 伪亥姆霍兹分解 波前相位方向 空间-波数域 辅助波场
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各向同性介质的三阶非线性极化统一理论
2
作者 杨国霞 李昊杰 +4 位作者 吕博昆 贾倩文 刘大禾 石锦卫 弓文平 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期320-324,共5页
探讨了入射至各向同性介质的不同频率的多光束;推导了三阶非线性极化矢量形式的表达式,并利用它解释了多个已知且独立的非线性光学现象,验证了该表达式的普适性和正确性.结果表明,三阶非线性极化矢量形式的表达式可为各向同性介质中的... 探讨了入射至各向同性介质的不同频率的多光束;推导了三阶非线性极化矢量形式的表达式,并利用它解释了多个已知且独立的非线性光学现象,验证了该表达式的普适性和正确性.结果表明,三阶非线性极化矢量形式的表达式可为各向同性介质中的三阶非线性光学效应提供统一描述;将其拓展至六角晶系材料,能对各种复杂问题提供简单的处理方式.这对于系统地理解各向同性介质和六角晶系材料中的三阶非线性光学效应具有重要意义,有望促进非线性光学在频率转换、偏振态检测和量子信息等领域中的应用. 展开更多
关键词 非线性光学 三阶非线性极化 各向同性介质 三次谐波 非线性折射率 简并四波混频
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二维横向各向同性介质中人为边界反射的吸收——差分法弹性波场模拟 被引量:11
3
作者 张中杰 何樵登 徐中信 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期519-527,共9页
本文对有限差分法弹性波场三分量正演模拟中遇到的人为边界反射问题进行了研究,分别获得2-D横向各向同性介质中U_x,U_z,与U_y位移分量模拟时的边界吸收条件.从吸收边界上反射系数与入射角之间的关系可以说明,本文提出的边界吸收条件的... 本文对有限差分法弹性波场三分量正演模拟中遇到的人为边界反射问题进行了研究,分别获得2-D横向各向同性介质中U_x,U_z,与U_y位移分量模拟时的边界吸收条件.从吸收边界上反射系数与入射角之间的关系可以说明,本文提出的边界吸收条件的吸收能力比较强. 展开更多
关键词 同性介质 差分法 弹性波 地震勘探
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半无限横观各向同性介质中多裂纹相互作用分析 被引量:10
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作者 王炳军 肖洪天 岳中琦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2527-2535,共9页
为评估含矩形裂纹的半无限横观各向同性介质的局部强度和稳定性,采用基于双横观各向同性材料基本解的对偶边界元数值方法,分析了在沿裂纹面法向和切向均布力分别作用下矩形裂纹的应力强度因子及两个共面或平行的矩形裂纹的相互作用问题... 为评估含矩形裂纹的半无限横观各向同性介质的局部强度和稳定性,采用基于双横观各向同性材料基本解的对偶边界元数值方法,分析了在沿裂纹面法向和切向均布力分别作用下矩形裂纹的应力强度因子及两个共面或平行的矩形裂纹的相互作用问题。通过数值计算考察了自由面对应力强度因子值的影响,以及裂纹间距、边长比及自由面对共面或平行双裂纹相互作用效应的影响。结果表明,自由面的存在引起该类裂纹应力强度因子值大于无限域情况;裂纹形状和裂纹间距对共面或平行双裂纹相互作用效应均有较明显的影响,但自由面对共面或平行双裂纹的相互作用效应均影响较小。 展开更多
关键词 矩形裂纹 双裂纹 相互作用 对偶边界元法 横观各向同性介质 半无限域
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点力源在横向各向同性介质中激发的弹性波 被引量:5
5
作者 靳平 徐果明 楼沩涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期525-536,共12页
点力源在均匀横向各向同性介质中激发的弹性波可以用透射-反射矩阵法进行求解。假定点力源位于一假想的各向同性层中,并利用各向同性介质中等效于势函数的过源面间断,从而易于求出介质中各个点上的弹性波场;再令假想的各向同性层的厚度... 点力源在均匀横向各向同性介质中激发的弹性波可以用透射-反射矩阵法进行求解。假定点力源位于一假想的各向同性层中,并利用各向同性介质中等效于势函数的过源面间断,从而易于求出介质中各个点上的弹性波场;再令假想的各向同性层的厚度趋近于0,则可求出原始问题的解,即横向各向同性介质中的格林函数。最后得出的结果和假想的各向同性层的性质无关,表明这一方法用于求解点力源在各向异性介质中激发的弹性波场是可行的。 展开更多
关键词 各向同性介质 点力源 格林函数 弹性波 弹性力学
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二维横向各同同性介质中VSP三分量地震记录合成 被引量:4
6
作者 张中杰 滕吉文 +3 位作者 王爱武 魏计春 何樵登 顾贤明 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 1993年第3期31-38,共8页
本文作者利用快速傅里叶变换(FFT)技术的快速与高精度等优越性,对2-D横向各向同性介质中VSP三分量地震记录U_x、U_y与U_z的合成进行了研究,实现了快速三分量地震记录正演新算法。理论模型计算结果表明横向各向同性介质中横波分裂现象的... 本文作者利用快速傅里叶变换(FFT)技术的快速与高精度等优越性,对2-D横向各向同性介质中VSP三分量地震记录U_x、U_y与U_z的合成进行了研究,实现了快速三分量地震记录正演新算法。理论模型计算结果表明横向各向同性介质中横波分裂现象的存在,并说明了这项数字仿真技术的可行性。 展开更多
关键词 各向同性介质 VSP 地震记录
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横向各向同性介质优化差分系数法地震波场数值模拟 被引量:13
7
作者 杜启振 白清云 李宾 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期170-176,共7页
在应用有限差分法地震波场数值模拟过程中,数值频散是关键问题之一。为压制地震波场模拟中的数值频散,针对1阶速度—应力方程的交错网格空间离散差分算子,本文分别引入强约束条件和弱约束条件,构造了不同的Lagrange函数;然后通过求取条... 在应用有限差分法地震波场数值模拟过程中,数值频散是关键问题之一。为压制地震波场模拟中的数值频散,针对1阶速度—应力方程的交错网格空间离散差分算子,本文分别引入强约束条件和弱约束条件,构造了不同的Lagrange函数;然后通过求取条件极值得到优化差分算子。将其应用于横向各向同性(VTI)介质波场数值模拟,结果表明采用优化空间差分算子能有效压制数值频散,并可提高差分近似导数的精度。 展开更多
关键词 波场模拟 优化差分系数 有限差分 数值频散 强约束条件 弱约束条件 横向各向同性介质
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均匀横向各向同性介质中P波及SV波的射线规律 被引量:3
8
作者 孟庆生 何樵登 王德利 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期378-381,393,共5页
常规的反射数据处理都假定介质为均匀且各向同性。研究表明 ,各向异性的存在会严重影响处理和解释的结果。在已有知识的基础上 ,研究了二维均匀横向各向同性介质中的射线传播规律并描述了速度各向异性波场的特征。对于准P波 ,各向异性... 常规的反射数据处理都假定介质为均匀且各向同性。研究表明 ,各向异性的存在会严重影响处理和解释的结果。在已有知识的基础上 ,研究了二维均匀横向各向同性介质中的射线传播规律并描述了速度各向异性波场的特征。对于准P波 ,各向异性参数ε、δ的绝对值决定波前面的形状 ,而ε与δ之差决定射线密度 ;对于准SV波 。 展开更多
关键词 均匀横向各向同性介质 P波 SV波 射线规律 地震勘探
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横向各向同性介质中的反射波旅行时分析 被引量:4
9
作者 苑书金 董敏煜 +1 位作者 魏修成 瞿祥明 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期488-494,共7页
常规地震勘探是建立在各向同性的理论基础上的,反射时差曲线通常用双曲时差方程近 似。双曲时差方程只有在均匀各向同性介质或椭圆型各向异性介质的短排列中成立。许多研 究发现,地下介质各向异性的存在,可能严重地影响了许多基本处... 常规地震勘探是建立在各向同性的理论基础上的,反射时差曲线通常用双曲时差方程近 似。双曲时差方程只有在均匀各向同性介质或椭圆型各向异性介质的短排列中成立。许多研 究发现,地下介质各向异性的存在,可能严重地影响了许多基本处理流程和解释成果的精 确性。在横向各向同性介质中,本文研究了短、中、长排列时的P波、SV波的反射旅行时近似计算公式,该式提供了一种快速有效的估算旅行时的方法。通过数值计算得到了旅行时时距曲线,表明了反射时距曲线的特征,证明了计算方法的有效性和可行性。这对各向异性介 质中的弹性参数反演、偏移成像和地震资料的精确解释等都有重要意义。 展开更多
关键词 地震勘探 横向各向同性介质 旅行时 非双曲反向时差 时距曲线 泰勒系数展开式
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层状横向各向同性介质反问题初探 被引量:3
10
作者 宋海斌 马在田 张关泉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期105-119,共15页
用偏微分方程组特征理论研究层状并以垂直轴为对称轴的横向各向同性(TIV)介质的参数反演问题,首先从弹性波运动方程与TIV介质的应力-应变关系导出了平面波耦合方程组的特征型.根据奇性分析与特征积分法给出了连续情形下的特征线边... 用偏微分方程组特征理论研究层状并以垂直轴为对称轴的横向各向同性(TIV)介质的参数反演问题,首先从弹性波运动方程与TIV介质的应力-应变关系导出了平面波耦合方程组的特征型.根据奇性分析与特征积分法给出了连续情形下的特征线边界条件,连续清形下的波场延拓方程即平面波耦合方程组的特征型与特征线边界条件组成了层状TIV平滑介质、弱间断介质参数反演问题的基本方程组.并导出了间断情形下的波场延拓方程与特征线边界条件,这些方程组可用于层状介质(间断情况)的参数反演.基于这些基本方程组,探讨了利用地面多分量地震资料反演层状TIV介质多个弹性参数的问题. 展开更多
关键词 弹性波反演 层状介质 各向同性介质 地震波传播
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横向各向同性介质中的反射波时距曲线 被引量:8
11
作者 张文生 何樵登 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期15-24,共10页
常规的反射数据处理都假定介质为各向同性。现已发现,各向异性会影响处理和解释的效果,如速度分析、时深转换、偏移等。因此,对于许多处理和解释,了解反射波时距曲线极为重要。本文研究了横向各向同性介质中的走时曲线计算,给出了... 常规的反射数据处理都假定介质为各向同性。现已发现,各向异性会影响处理和解释的效果,如速度分析、时深转换、偏移等。因此,对于许多处理和解释,了解反射波时距曲线极为重要。本文研究了横向各向同性介质中的走时曲线计算,给出了精确的时距曲线方程,推导了相应的走时近似公式,它可用于小炮检距的走时计算。在大炮检距情况下,对于准P波,可用一解析校正计算;对于准SV波,则可用多项式拟合法来处理、数值计算所得的走时曲线表明了方法的有效性、文中公式可用于横向各向同性介质中走时的快速计算,对弹性参数反演和偏移等也很有意义。 展开更多
关键词 横向 各向同性介质 时距曲线 反射波 地震勘探
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横向各向同性介质走时反演 被引量:8
12
作者 周辉 何樵登 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 1995年第3期63-68,77,共7页
本文利用有偏垂直地震剖面P波、SH波走时曲线,研究层状横向各向同性介质参数的反演方法。对于SH波走时曲线,用双曲线拟合法确定两个弹性参数;对于P波走时曲线,则利用双曲线拟合和遗传算法相结合的方法反演其余三个弹性参数。
关键词 走时反演 各向同性介质 遗传算法 地震勘探
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横向各向同性介质二维格林函数的F-K算法 被引量:4
13
作者 何樵登 阎贫 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第5期667-672,共6页
采用算子表示法,在F-K域内将横向各向同性介质中的波动方程进行算子分解,然后利用留数定理求出格林函数的解析解。并给出了一个算例,得出时空域中qP波、q(SV)波和qSH波的格林函数剖面。
关键词 同性介质 格林函数 留数定理 地震
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3D横向各向同性介质中的体波 被引量:5
14
作者 何樵登 张中杰 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 1990年第2期137-147,244,共12页
在分析3D 横向各向同性介质中平面波的通解形式时,发现似 P 波、似 SV波及似 SH 波是相互耦合的,且同时并存。在遇到界面产生波的反射及透射情况下,发现似 P 波入射(或似 SV 波入射)时,不仅产生似 P 波和似 SV 波,还产生似 SH 波。由于... 在分析3D 横向各向同性介质中平面波的通解形式时,发现似 P 波、似 SV波及似 SH 波是相互耦合的,且同时并存。在遇到界面产生波的反射及透射情况下,发现似 P 波入射(或似 SV 波入射)时,不仅产生似 P 波和似 SV 波,还产生似 SH 波。由于似 SV 波和似 SH 波具有不同的传播速度,或表现相位的不一致,因而导致了横波分裂现象。文中分别给出了不同类型波入射时,以反射系数和透射系数表示波的势位函数的表达式及随入射角度变化的关系曲线。 展开更多
关键词 三维横向各向同性介质 横波分裂 势函数
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横观各向同性介质中的传播矩阵及其应用 被引量:3
15
作者 阎贫 何樵登 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第A02期404-412,共9页
根据横观各向同性介质中的地震波波动方程及应力-应交关系,通过矩阵特征分解,可以方便地建立波场的传播矩阵.利用传播矩阵研究各向异性介质中地震波在层状界面上的反射,所用的方法可行.
关键词 各向同性介质 传播矩阵 地震波 地震勘探
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横向各向同性介质中的地震波传播特性 被引量:2
16
作者 苑书金 董敏煜 +1 位作者 刘国明 魏修成 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2002年第1期23-25,28,共4页
在各向异性介质中 ,地震波的传播特性随传播方向而变化 ,常表现为地震波传播的相角和群角、相速度和群速度的不一致性。应用理论模型计算方法研究了具有垂直对称轴的横向各向同性介质中P波、SV波的传播规律和Thomsen参数对P波相速度的... 在各向异性介质中 ,地震波的传播特性随传播方向而变化 ,常表现为地震波传播的相角和群角、相速度和群速度的不一致性。应用理论模型计算方法研究了具有垂直对称轴的横向各向同性介质中P波、SV波的传播规律和Thomsen参数对P波相速度的影响。计算表明 ,横向各向同性介质中的P波与SV波的相速度曲线不再是各向同性介质中的圆形。就相速度而言 ,在垂直方向附近 ,SV波的速度变化要比P波明显得多 ;Thomsen参数vS0 对P波相速度的影响非常小。研究结果对各向异性介质中的弹性参数反演、速度反演、NMO、DMO及时间域的偏移有着重要意义。 展开更多
关键词 横向各向同性介质 地震波 传播特性 相角 群角 相速度 群速度 地震勘探
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三维各向同性介质弹性波方程交错网格高阶有限差分法模拟 被引量:43
17
作者 裴正林 《石油物探》 EI CSCD 2005年第4期308-315,共8页
给出了三维各向同性介质中一阶应力-速度弹性波方程交错网格任意偶数阶精度有限差分格式,推导出了三维各向同性弹性介质完全匹配层吸收边界条件公式和相应的交错网格高阶有限差分格式。对三维French 模型进行了弹性波模拟,结果表明,该... 给出了三维各向同性介质中一阶应力-速度弹性波方程交错网格任意偶数阶精度有限差分格式,推导出了三维各向同性弹性介质完全匹配层吸收边界条件公式和相应的交错网格高阶有限差分格式。对三维French 模型进行了弹性波模拟,结果表明,该方法模拟精度高,边界吸收效果好。在三维French模型的xoz平面和yoz 平面的弹性波场快照中可以见到断面反射波、侧面反射波和散射波等波场特征。多次侧面反射波和多次散射波说明不同三维构造所形成的波场是相互影响的。 展开更多
关键词 三维各向同性介质 弹性波 交错网格 高阶有限差分 完全匹配层吸收边界条件
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二维横向各向同性介质中弹性波场差分法模拟稳定性研究 被引量:3
18
作者 张中杰 何樵登 滕吉文 《长春地质学院学报》 CSCD 1993年第2期205-211,共7页
研究了二维横向各向同性介质中关于位移分量u_x,u_y与u_z的偏微分波动方程组进行三分量弹性波场有限差分法模拟的稳定性问题,分别获得了y向分量与x、z向分量正演模拟时所必须满足的稳定性条件,提供了三分量记录数字仿真稳定所需的时空... 研究了二维横向各向同性介质中关于位移分量u_x,u_y与u_z的偏微分波动方程组进行三分量弹性波场有限差分法模拟的稳定性问题,分别获得了y向分量与x、z向分量正演模拟时所必须满足的稳定性条件,提供了三分量记录数字仿真稳定所需的时空离散间隔约束。 展开更多
关键词 同性介质 弹性波场 差分法 稳定性
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横向各向同性介质中的兰姆问题 被引量:1
19
作者 徐中信 张中杰 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 1990年第1期19-29,共11页
各向异性介质中各种力源作用下波动方程的解的求取,对于各向异性介质中波场的研究来说是非常重要的。作者对周期面力、集中力以及切向力等条件下的波动方程进行了求解。
关键词 横向各向同性介质 波动方程求解 地震勘探 兰姆问题
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2-D与3-D横向各向同性介质中波慢度面研究 被引量:2
20
作者 张中杰 何樵登 《长春地质学院学报》 CSCD 1991年第2期219-224,共6页
首先简述了2-D横向各向同性介质中的波慢度面方程及其似P波、似SV波与似SH波速度关系式;接着推导了3-D横向各向同性介质中波慢度面方程,导出了3-D条件下地震波速度随波动传播方向变化的关系式;计算并讨论了2-D与3-D横向各向同性介质中... 首先简述了2-D横向各向同性介质中的波慢度面方程及其似P波、似SV波与似SH波速度关系式;接着推导了3-D横向各向同性介质中波慢度面方程,导出了3-D条件下地震波速度随波动传播方向变化的关系式;计算并讨论了2-D与3-D横向各向同性介质中地震波波慢度面及地震波波速,并发现,似P波、似SV波及似SH波波慢度面一般为不规则椭圆或椭球;似P波、似SV波与似SH波速度不仅与θ、(?)有关,而且,似SV波与似SH波的传播速度不同。 展开更多
关键词 地震勘探 波慢度面 同性介质 二维
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