基于谱元法的Rayleigh波频散特征计算与模态叠加耦合机理研究

1

作者 杨博 张萌 +2 位作者 夏江海 龙友明 吴忧 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第1期205-213,共9页

为了提升Rayleigh波勘探成层结构力学参数的精细化水平,基于谱元法,构建了弹性层状半无限结构的Rayleigh波频散方程。针对半无限土基和“上软下硬”这2种规则成层结构,运用谱元法与快速矢量传递法对比计算了Rayleigh波多阶模态的频散曲... 为了提升Rayleigh波勘探成层结构力学参数的精细化水平,基于谱元法,构建了弹性层状半无限结构的Rayleigh波频散方程。针对半无限土基和“上软下硬”这2种规则成层结构,运用谱元法与快速矢量传递法对比计算了Rayleigh波多阶模态的频散曲线。结果表明:谱元法与解析法计算结果之间的相对误差在0.05%以下,具有较高的计算精度。在此基础上,进一步针对“上硬下软”的典型路面结构、含“软夹层”和含“硬夹层”的复杂成层结构,结合谱元法,推导了表面位移的计算方法,通过分解Rayleigh波各模态相速度对表面位移能量的贡献,建立了一种基于谱元法确定复杂成层结构中Rayleigh波多模态叠加耦合机理的半解析方法,此方法确定的Rayleigh各阶模态叠加耦合频散特征与速度-应力有限差分方法仿真结果之间具有很好的吻合度,表明基于谱元法计算Rayleigh波频散曲线并以此揭示成层结构中Rayleigh波模态叠加耦合机理是合理、可行的。 展开更多

关键词 谱元法 rayleigh波频散曲线 模态叠加耦合 成层结构 面波勘探

在线阅读 下载PDF 职称材料

凹陷地形对Rayleigh面波传播影响的研究 被引量：34

2

作者 周红 陈晓非 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1182-1189,共8页

利用局域离散波数法,研究了地形对近地表爆炸源产生的Rayleigh面波的影响,展示了Rayleigh面波穿越地形过程中波的传播进程,研究了穿越地形前后Rayleigh面波能量、频率的变化,并讨论了该变化与地形起伏程度的关系,从中可见,Rayleigh面波... 利用局域离散波数法,研究了地形对近地表爆炸源产生的Rayleigh面波的影响,展示了Rayleigh面波穿越地形过程中波的传播进程,研究了穿越地形前后Rayleigh面波能量、频率的变化,并讨论了该变化与地形起伏程度的关系,从中可见,Rayleigh面波穿越地形时,激发出新的体波和面波,并且越陡的地形对面波传播的阻碍性越强,且面波高频部分能量损失的越多. 展开更多

关键词 局域离散波数法 rayleigh面波 地形影响

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国大陆Rayleigh面波衰减特征研究 被引量：5

3

作者 程先琼 朱介寿 蔡学林 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期251-262,共12页

搜集中国大陆58个数字地震台站6312个长周期波形记录,从中挑选出符合条件的442对经过中国大陆的双台路径记录,采用相匹配滤波和频率域维纳滤波相结合的方法,计算出双台之间的混合路径衰减系数。对中国大陆进行网格划分,通过网格化反演... 搜集中国大陆58个数字地震台站6312个长周期波形记录,从中挑选出符合条件的442对经过中国大陆的双台路径记录,采用相匹配滤波和频率域维纳滤波相结合的方法,计算出双台之间的混合路径衰减系数。对中国大陆进行网格划分,通过网格化反演得到中国大陆每个网格单元的纯路径衰减系数。结果显示:短周期Rayleigh面波总体表现为东部(中国东北、华北、华南)Rayleigh面波衰减小,西北部(以青藏高原为中心)Rayleigh面波衰减大,反映了该深度东部地区已进入上地幔,西部仍处于下地壳;Rayleigh面波在中周期衰减特征是呈SN向展布,将中国大陆分成以鄂尔多斯—四川盆地为中部的三分图像,衰减小的中西部岩石圈稳定区、衰减大的青藏高原岩石圈汇聚增厚区和东部岩石圈拉张减薄区;在长周期Rayleigh面波衰减特征是中国大陆中西部衰减较小,为印度大陆俯冲到该深度所致,而在东部衰减较大,为西太平洋边缘弧后盆地的地幔浅部上升热流,构成上地幔中的热室而使东部面波衰减较大。Rayleigh面波衰减与地壳上地幔温度关系显示:中国大陆Rayleigh波衰减与大地热流分布有一定相关性——研究区域内热流值较高的青藏地块及邻区表现为Rayleigh波衰减大,热流值较低的中国东部表现为Rayleigh波整体衰减小;中国大陆地震波衰减特性与强震分布关系密切,在大约以107°E为界的中国大陆西部地震明显强于中国东部,与此关系密切的是,在约107°E为界大陆西部(以青藏高原为中心)地震波衰减大,以东的大陆地区衰减明显减小。 展开更多

关键词 rayleigh面波 衰减系数 中国大陆 双台法

在线阅读 下载PDF 职称材料

Rayleigh面波法原理的数值模拟 被引量：9

4

作者 夏唐代 张忠苗 吴世明 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1996年第3期277-285,共9页

本文利用有限单元法建立了平面内地基的动力刚度矩阵，可用于计算匀质和非匀质土的动力响应．利用动刚度法，本文计算分析了复杂地基中地质表面点的竖向位移Ｗ１（ｋ）与波数ｋ，以及表面位移相位角与水平距离Ｘ的变化关系，并进一步用... 本文利用有限单元法建立了平面内地基的动力刚度矩阵，可用于计算匀质和非匀质土的动力响应．利用动刚度法，本文计算分析了复杂地基中地质表面点的竖向位移Ｗ１（ｋ）与波数ｋ，以及表面位移相位角与水平距离Ｘ的变化关系，并进一步用此讨论Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波法所测相速度及弥散曲线的可靠性和精确性． 展开更多

关键词 动力响应 瑞利面波 地基 数值模拟 有限元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

可控振源作用下Rayleigh波相速度提取方法研究

5

作者 董连成 胡新福 +2 位作者 李广影 陶夏新 黄学欣 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期32-38,共7页

Rayleigh波探测方法的研究与应用已越来越广泛,针对稳态法Rayleigh波相速度提取方法的缺点,从地脉动台阵的观测出发,发展了一种地表可控振源作用下的新的Rayleigh波相速度提取方法——改进的空间自相关方法,节省了观测时拾振器的使用数... Rayleigh波探测方法的研究与应用已越来越广泛,针对稳态法Rayleigh波相速度提取方法的缺点,从地脉动台阵的观测出发,发展了一种地表可控振源作用下的新的Rayleigh波相速度提取方法——改进的空间自相关方法,节省了观测时拾振器的使用数量。对实际场地进行了可控振源及地脉动台阵的观测,应用所建议的方法从实际可控振源观测记录中提取了Rayleigh波相速度,与应用传统方法从地脉动台阵观测记录及有限元模拟的记录中提取的结果进行了对比,验证了所提方法的实用性,克服了传统提取方法的缺点,为下一步Rayleigh波相速度的应用奠定基础。 展开更多

关键词 rayleigh波相速度 改进的空间自相关方法 可控振源 目标函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矢量波数变换法(VWTM)的多道Rayleigh波分析方法 被引量：32

6

作者 杨振涛 陈晓非 +3 位作者 潘磊 王建楠 徐剑侠 张大洲 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期298-305,共8页

在近二十年来,多道面波分析法(MASW)由于其便捷、高效等特性在浅层地震勘探领域得到了广泛的应用.本文基于多道面波勘探的采集方式,提出了一种新的面波多道分析方法——矢量波数变换法(VWTM).该方法通过对震源的近似,基于水平层状模型... 在近二十年来,多道面波分析法(MASW)由于其便捷、高效等特性在浅层地震勘探领域得到了广泛的应用.本文基于多道面波勘探的采集方式,提出了一种新的面波多道分析方法——矢量波数变换法(VWTM).该方法通过对震源的近似,基于水平层状模型得到台站与震源间近似格林函数,然后进行矢量波数变换得到含有高阶模态Rayleigh波(频率-相速度)频散能量图.本研究首先利用合成地震数据到频散能量图与理论频散曲线进行叠加分析该方法的有效性和正确性;然后与相移法进行对比分析,我们发现在频散能量图中VWTM法对基阶、高阶模态成像均具有更高的分辨率和成像质量;最后我们将其应用于实际多道瞬态面波探测中,通过与相移法进行对比分析,发现VWTM法是一种方便、实用、有效的Rayleigh波频散提取方法.VWTM法提取多模态的Rayleigh波频散特征具有巨大潜力,可为基阶、高阶面波频散联合反演提供丰富的高阶模态频散信息. 展开更多

关键词 瑞雷波 矢量波数变换法(VWTM) 多道面波分析法(MASW) 高阶频散曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光激发声表面波在缺陷板材中散射过程的有限元分析(英文) 被引量：14

7

作者 关建飞 沈中华 +2 位作者 许伯强 倪晓武 陆建 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1128-1132,共5页

利用有限元法模拟了金属板材中激光激发的声表面波经过缺陷位置时发生散射的瞬态过程,采用线状激光源作为超声导波的激发源.针对三种不同深度的表面缺陷以及三种亚表面缺陷的模型进行了对比计算,结果显示缺陷的深度及位置对声表面波的... 利用有限元法模拟了金属板材中激光激发的声表面波经过缺陷位置时发生散射的瞬态过程,采用线状激光源作为超声导波的激发源.针对三种不同深度的表面缺陷以及三种亚表面缺陷的模型进行了对比计算,结果显示缺陷的深度及位置对声表面波的时域特征存在显著的影响.表面缺陷深度越深将产生较大幅度的表面反射回波,亚表面缺陷的影响将取决于缺陷上顶面距离板材上表面的距离.因此,数值模拟结果表明通过分析激光产生的表面波形可以判定近表面缺陷的尺寸和所处的位置. 展开更多

关键词 激光激发 瑞利波 有限元 表面缺陷

在线阅读 下载PDF 职称材料

瞬态瑞利面波勘探技术在公路工程勘察中的应用 被引量：15

8

作者 童立元 陈征宙 刘定恩 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期73-75,共3页

结合工程实例介绍了一种新的勘探技术———瞬态瑞利面波法 ,并总结了测试技术要点 ,包括测试分析系统、测试条件等 ,最后分析了应用效果及应用中的一些问题。

关键词 瞬态瑞利面波 勘探技术 公路工程勘察

在线阅读 下载PDF 职称材料

多道瞬态面波法与微动法联合推断岩溶塌陷区覆盖层的结构和厚度分布 被引量：13

9

作者 张伟 甘伏平 +2 位作者 梁东辉 韩凯 刘伟 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期114-121,共8页

为了大尺度范围内获取岩溶塌陷典型调查区覆盖层的结构和厚度分布,采用多道瞬态面波法与微动法,对柳州市柳城县东泉公社幅岩溶塌陷重点调查区进行了野外观测,根据微动法提取的特征频率与地层厚度的关系,结合已知钻孔资料,得出覆盖层厚... 为了大尺度范围内获取岩溶塌陷典型调查区覆盖层的结构和厚度分布,采用多道瞬态面波法与微动法,对柳州市柳城县东泉公社幅岩溶塌陷重点调查区进行了野外观测,根据微动法提取的特征频率与地层厚度的关系,结合已知钻孔资料,得出覆盖层厚度与特征频率的函数关系,获取了覆盖层的厚度分布,根据面波的频散特性,得出覆盖层的横波速度分布,获取了覆盖层的结构分布,结合得出的覆盖层结构和厚度分布,推断出测区内发育4条断层或溶沟等局部构造。研究表明,利用微动法提取的特征频率和面波的频散特性,可以有效地推断出塌陷区覆盖层的结构和厚度分布。 展开更多

关键词 多道瞬态面波法 微动法 岩溶塌陷 覆盖层 特征频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于卓越波长的瞬态表面波法的应用 被引量：5

10

作者 吕小彬 吴佳晔 +1 位作者 王荣鲁 张辉 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2014年第10期86-90,94,共6页

本文概述了传统的SASW(Spectral Analysis of Surface Waves)和f-k(frequency-wave number)等瞬态表面波法的原理和解析方法,并介绍了一种新的基于卓越波长的瞬态表面波法的测试原理。与SASW和f-k法相比,该方法测试原理简单明确,检测数... 本文概述了传统的SASW(Spectral Analysis of Surface Waves)和f-k(frequency-wave number)等瞬态表面波法的原理和解析方法,并介绍了一种新的基于卓越波长的瞬态表面波法的测试原理。与SASW和f-k法相比,该方法测试原理简单明确,检测数据处理中不需进行复杂的数值分析。实际工程应用表明其抗干扰能力强,获得的频散曲线离散性小,可靠性好,能够比较准确地评估水工结构表层混凝土在一定深度范围内的质量分布状况和耐久性劣化程度,为制定合理的修复加固方案提供科学依据。 展开更多

关键词 无损检测 瞬态表面波 R波 SASW法 频散曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料

RSM－16H动测仪在面波法岩土体检测中的应用 被引量：6

11

作者 黄嘉正 张学强 关小平 《岩土力学》 EI CSCD 1995年第2期83-89,共7页

对在岩土体检测中推广应用的新技术──瑞雷面波法作了简述，介绍了ＲＳＭ－１６Ｈ型动测仪对稳态和瞬态面波资料的处理实例，并提出了对该仪器在面波测量中的软件改进建议。

关键词 岩体 土 动测仪 岩土工程 面波法 软件

在线阅读 下载PDF 职称材料

饱和多孔介质表面透水性对表面波传播特性影响薄层分析法 被引量：3

12

作者 柴华友 李天斌 +3 位作者 张电吉 陈健 吴巧云 柴修伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3371-3379,共9页

饱和半无限体表面透水性会影响表面波(瑞利波和斯通利波)存在及其传播特性。在表面透水情况下,只有瑞利波存在,而在不透水情况,不仅有瑞利波而且还有斯通利波。表面波在工程勘探及声波测试中扮演很重要角色,因此,有必要研究表面透水性... 饱和半无限体表面透水性会影响表面波(瑞利波和斯通利波)存在及其传播特性。在表面透水情况下,只有瑞利波存在,而在不透水情况,不仅有瑞利波而且还有斯通利波。表面波在工程勘探及声波测试中扮演很重要角色,因此,有必要研究表面透水性对表面波传播特性的影响。采用薄层法,将表面波频率方程根的搜索问题转换成求特征值问题。根据表面波沿深度衰减特性,从一组计算的特征值及特征向量中筛选出与表面波对应特征值、特征向量,由特征值得到表面波频率特性(频散和衰减特性),由特征向量得到孔隙压力、骨架位移随深度变化,进而分析在表面不透水情况下瑞利波和斯通利波影响深度及程度。 展开更多

关键词 薄层法 饱和多孔介质 瑞利波 斯通利波 表面透水性

在线阅读 下载PDF 职称材料

瞬态瑞雷波法在工程检测中的应用研究 被引量：6

13

作者 童立元 陈征宙 +1 位作者 方磊 刘松玉 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 1999年第6期52-56,共5页

本文简要介绍了瞬态瑞雷波法的工作原理、野外观测及数据采集系统，并总结出了资料处理解释流程图，同时从工程实践出发，探讨了该项新技术应用在高速公路建设中的优点。

关键词 瞬态瑞雷波法 高速公路 挤密碎石桩 工程检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于时频分析方法提取瞬态瑞利波频散曲线 被引量：5

14

作者 孔令召 侯兴民 陈建立 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第6期8-13,共6页

作为一种无损浅层勘探方法,瑞利波越来越多地应用于地震工程、环境工程及岩土工程测试中。其中,一项重要的工作是提取瑞利波的频散曲线。根据激振方式不同,瑞利波勘探可分为稳态法、瞬态法和地脉动台阵法。基于相位谱法提取瞬态瑞利波... 作为一种无损浅层勘探方法,瑞利波越来越多地应用于地震工程、环境工程及岩土工程测试中。其中,一项重要的工作是提取瑞利波的频散曲线。根据激振方式不同,瑞利波勘探可分为稳态法、瞬态法和地脉动台阵法。基于相位谱法提取瞬态瑞利波的频散曲线,一般将两通道瑞利波的相位差限制在2π之内,因此限制了两拾振器之间的布点距离。本文利用时频分析方法,分析了瞬态瑞利波法频散曲线的提取方法,避免了对相位差的限制。数值试验结果表明,采用时频分析方法提取到的频散曲线具有较高的精度。 展开更多

关键词 瞬态瑞利波 频散曲线 时频分析法

在线阅读 下载PDF 职称材料

瑞雷波数值模拟中的数值频散校正策略及实例分析 被引量：7

15

作者 丰赟 周竹生 沙椿 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期2231-2237,共7页

为寻求快速、高精度的瑞雷波数值模拟方法,将常用于流体动力学中的通量校正传输技术(FCT)与交错网格有限差分方法相结合,对浅层各向同性弹性介质进行包括瑞雷面波和体波在内的全波场模拟。模拟结果表明:该方法有效地压制了粗网格条件下... 为寻求快速、高精度的瑞雷波数值模拟方法,将常用于流体动力学中的通量校正传输技术(FCT)与交错网格有限差分方法相结合,对浅层各向同性弹性介质进行包括瑞雷面波和体波在内的全波场模拟。模拟结果表明:该方法有效地压制了粗网格条件下的数值频散现象,并保留了真实的波场振荡,特别是层状介质中瑞雷波的频散特征被凸显;在同一精度下,该方法与细化网格方法相比,计算效率提高1.3倍。 展开更多

关键词 瑞雷波 数值模拟 有限差分法 交错网格 数值频散 FCT

在线阅读 下载PDF 职称材料

综合物探法在尾矿坝隐患勘察中的应用 被引量：6

16

作者 赵江倩 鞠海燕 黎剑华 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第2期102-105,共4页

在分析矿山地质情况、坝体结构特征和周围环境的基础上,结合尾矿坝隐患的性质和特点,选用高密度电法和瞬态面波法进行联合探测,查明隐患的分布范围、规模、埋深及坝体填料的密实度等情况,为治理已渗漏的矿山尾矿坝病害及稳定安全性评价... 在分析矿山地质情况、坝体结构特征和周围环境的基础上,结合尾矿坝隐患的性质和特点,选用高密度电法和瞬态面波法进行联合探测,查明隐患的分布范围、规模、埋深及坝体填料的密实度等情况,为治理已渗漏的矿山尾矿坝病害及稳定安全性评价提供借鉴。 展开更多

关键词 尾矿坝 病害隐患 高密度电法 瞬态面波法

在线阅读 下载PDF 职称材料

板式无砟轨道离缝病害无损检测方法试验研究 被引量：16

17

作者 李邦旭 刘亮 孙坤 《铁道建筑》 北大核心 2018年第2期121-124,共4页

针对目前高速铁路板式无砟轨道离缝病害伤损检测中存在的不足,采用瞬态瑞雷面波法、地震映像法、地质雷达法、冲击回波法4种无损检测方法对CRTSⅢ型板式无砟轨道等比例模型进行对比试验,分析上述检测方法针对板式无砟轨道离缝检测的适... 针对目前高速铁路板式无砟轨道离缝病害伤损检测中存在的不足,采用瞬态瑞雷面波法、地震映像法、地质雷达法、冲击回波法4种无损检测方法对CRTSⅢ型板式无砟轨道等比例模型进行对比试验,分析上述检测方法针对板式无砟轨道离缝检测的适用性与影响因素。试验结果表明,冲击回波法能够通过冲击响应强度与主频来表征介质阻抗差异,适用于板式无砟轨道离缝伤损检测。 展开更多

关键词 无砟轨道 离缝 模型试验 无损检测 瞬态瑞雷面波法 地震映像法 地质雷达法 冲击回波法

在线阅读 下载PDF 职称材料

无损检测技术在道路工程中的应用 被引量：4

18

作者 王笑风 戴经梁 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期52-54,共3页

阐述了探地雷达、激光检测、数字化图像识别以及瞬态瑞雷面波分析等无损检测技术在道路工程中的工作原理和技术特点;通过对这几种无损检测技术的应用分析,论述了每种检测技术在实际工程应用中存在的不足;针对每种检测技术提出了相关需... 阐述了探地雷达、激光检测、数字化图像识别以及瞬态瑞雷面波分析等无损检测技术在道路工程中的工作原理和技术特点;通过对这几种无损检测技术的应用分析,论述了每种检测技术在实际工程应用中存在的不足;针对每种检测技术提出了相关需要深入研究的问题;最后总结提出制定相应执行标准是十分必要的。 展开更多

关键词 无损检测 探地雷达 激光检测 数字化图像识别 瞬态瑞雷面波 道路工程

在线阅读 下载PDF 职称材料

水泥搅拌土防渗墙的瞬态面波无损检测技术 被引量：1

19

作者 王建华 蔡靖 张献民 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期114-119,共6页

针对水泥搅拌土防渗墙的结构特点,开发了新型有效的瞬态面波法施工质量无损检测技术.引入刚度矩阵法求取理论频散曲线,利用最小阻尼二乘法对实测频散曲线进行拟合求得墙体剪切波速.通过理论分析及现场试验,确定适用于水泥土防渗墙的瞬... 针对水泥搅拌土防渗墙的结构特点,开发了新型有效的瞬态面波法施工质量无损检测技术.引入刚度矩阵法求取理论频散曲线,利用最小阻尼二乘法对实测频散曲线进行拟合求得墙体剪切波速.通过理论分析及现场试验,确定适用于水泥土防渗墙的瞬态面波测试技术参数为: 激振采用6.75～9 kg的铁锤;传感器自振频率为28 Hz;偏移距为8 m;道间距为0.5 m.从而形成了一种基于瞬态面波法原理的水泥土防渗墙无损检测技术. 展开更多

关键词 瞬态面波 水泥土防渗墙 无损检测技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的瞬态解析方法 被引量：1

20

作者 李永倩 李婷 +2 位作者 张立欣 张敏 李攀 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第4期60-64,共5页

为了解决空间分辨率和频率测量精度之间的矛盾,将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,建立了运用瞬态受激布里渊散射耦合波方程组描述该系统的数学模型。采用时域有限差分法求解了瞬态受激布里渊散射耦合波方程,仿真拟合了... 为了解决空间分辨率和频率测量精度之间的矛盾,将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,建立了运用瞬态受激布里渊散射耦合波方程组描述该系统的数学模型。采用时域有限差分法求解了瞬态受激布里渊散射耦合波方程,仿真拟合了常微分方程组的时域幅值解,并实验验证了脉冲预泵浦瑞利布里渊光时域分析系统散射光功率谱和理论的一致性。结果表明,传感脉冲光、瑞利散射光和声波场三波幅值拟合方程的均方根误差可达0.003 097、0.005 717和0.020 75,沿光纤长度该系统功率谱呈现出携带布里渊信息的瑞利散射特性,可实现光纤温度和应变的传感检测。 展开更多

关键词 脉冲预泵浦瑞利布里渊光时域分析 瞬态受激布里渊耦合波方程 时域有限差分法

在线阅读 下载PDF 职称材料