声波探测论文_乔小瑞,李春光

导读:本文包含了声波探测论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:声波,海底,安岳,弹性模量,波束,盾构,碳酸盐。

声波探测论文文献综述

乔小瑞,李春光[1](2019)在《基于频域电磁法与声波法的海缆综合探测方法》一文中研究指出为保证海光缆的安全运行,海底光缆的埋深已由原来的1.5米增加到3米,这使海光缆的探测难度日益增大。针对这一问题本文提出一种综合采用频域电磁法与声波法的海底光缆缆探测方法,对该方法的原理、测线布设方法以及探测中需要使用具体的探测设备做了简要介绍,并结合工程实例对探测结果进行分析和总结,工程实践表明,综合探测方法对于海底光缆的探测具有很好的效果。(本文来源于《第十叁届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集》期刊2019-10-25)

徐成[2](2019)在《基于声波传播特性的埋地非金属管道探测技术研究》一文中研究指出伴随着城市地下电缆、管道的建设,城市地下空间逐渐减小。管道老化、破裂和人为破坏导致管道事故频发,非开挖式埋地物体检测技术进一步得到广泛地应用。目前市场上针对电缆和金属管道探测的产品较多且探测精度满足需求,而非金属管道因具有耐腐蚀、成本低等优点而逐渐替代金属管道,针对此类管道的探测技术亟待发展。分析国内现状发现,非金属管线的探测技术存在方法单一、成本较大、检测精度差等问题,影响了非金属管线探测技术的应用和发展。针对非金属管道探测的不足,结合薄壁管道结构的振动原理以及弹性波动力学,对一种基于声学的埋地管道探测方法进行理论研究,主要研究内容如下:(1)采用波动法建立埋地充液管道耦合系统的运动方程,求解低频轴对称n=0,s=1(流体波)的复波数;(2)基于耦合运动方程,将埋管周围土壤视为无限空间,推导土壤的位移表达式,讨论轴对称流体波在土壤中的辐射特性;(3)考虑土壤介质的分层特性,推导出第二层土壤的位移表达式,探讨分层介质对弹性波传播的影响;(4)采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合有限元分析软件对充液管道埋于无限大土壤以及分层土壤的两种情况,分别进行声-固耦合有限元分析,得到土壤位移的幅值和相位云图,并验证理论模型的正确性;(5)利用COMSOL建立叁维的埋地管道模型,求解地面测点阵列的土壤振动,根据振动信号的幅值和相位,提出一种基于声学的埋地管线探测方法。研究结果表明,有限元仿真解和理论解吻合较好,轴对称流体波向土壤中辐射时引起剪切波和压缩波传播并产生干涉,干涉最强时在土壤位移的幅值上表现为出现局部最小值,在相位上表现为突然偏移。分层土壤使得土壤位移最强干涉的频率减小或者增大。地面振动信号的空间展开相位能够探测到地下供水管线的走向,而幅值能够探测地下管线中的激励源。建立的理论模型和仿真模型为进一步研究奠定了基础,对国内埋地管线探测领域起到了一定的积极作用。图[56]表[3]参[54](本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-13)

邓呈祥[3](2019)在《井中声波远探测叁维数值模拟及成像方法研究》一文中研究指出随着油气、矿产资源的需求日益增长,当前的资源勘探方向逐步向小型隐藏油气藏、深部矿产及非常规油气资源上发展。然而,这类能源的勘探与开发难度较大,需要获得更精细的地质构造和储层分布等信息。井中声波远探测技术,通过井中发射声波信号并接收井外地质体产生的反射波信号进行成像,具有极高的轴向分辨率和较大的径向探测深度,为井旁地质构造的精细化探测提供了有效的手段。根据声源类型及利用的反射波类型,井中声波远探测技术主要分为单极纵波法和偶极横波法。由于单极声源工作频率较高,波衰减较快,因而探测深度有限,并且单极声源无方向性辐射声波信号,因而无法确定反射体的方位。而偶极声源工作频率较低,且具有指向性,在径向探测深度和方位识别能力上弥补了单极纵波法的不足。然而,将偶极源用于远探测测井是近些年来才发展起来的技术,对于该方法的特点和不足还存在认识的过程,因而还需要在偶极反射声场的模拟分析、专用于偶极声波远探测的仪器设计以及实测数据处理方法等方面做进一步的研究,这些研究对于声波测井技术的发展以及资源的勘探和开发具有重大意义。本文着重于井孔声场的传播规律和响应特征的基础研究,分别对远探测技术探测深度的影响因素和井旁典型地质体模型的反射声场特征展开了分析和讨论,以完善对声波远探测测井技术特点的认识,最后结合声波测井采集模式、数据结构和波场阵型的特点,研究了适用于远探测实测数据处理的处理方法和流程。本文的主要研究内容和成果概括如下:(1)基于弹性波理论,给出了井孔波场模拟的叁维交错网格有限差分格式,详细介绍了完全匹配层边界条件的离散形式,采用OpenMP标准的多线程并行计算,实现了井中声波远探测的叁维波场模拟算法,通过对比边界吸收效果和并行加速效果以及实轴积分法的计算结果,验证了该算法的正确性。(2)研究了反射波幅度和相对井孔模式波幅度随声源类型、源距、声源频率、井径大小、界面距离、偏心状态以及地层类型变化的规律,并分析了声场的传播特征。结果表明快地层中偶极SH横波测井的最佳工作频率范围为?3kHz的低频区间;井径较小时SH反射波相对幅度更强,因此偶极横波远探测可用于固体矿产小口径测井;不同的偏心状态不仅产生不同的井孔模式波,还会影响反射波幅度,对反射体方位的识别也会产生偏差;慢地层中单极纵波法无法测量地层横波速度,偶极声源不仅产生具有方位识别能力的SH反射波,还会产生随反射体方位变化的反射P波,且反射P波持续周期短、易于提取,可作为井中声波远探测技术的重要补充。通过以上这些规律和认识可以为远探测仪器的设计和开发提供参考。(3)针对井旁复杂地质模型展开了偶极声源下的波场模拟和特征分析研究,对复杂模型下反射声场规律产生新的认识。设计了井旁裂缝、局部不均匀体、断层、多层平行地层界面和不平行地层界面等典型的地质体模型,并分析了各模型的波场特征及反射波幅度变化规律。结果表明偶极SH横波对张开裂缝最为敏感,对固体填充缝、地层界面断层类的板状地质结构也具有明显的响应特征;而椭球状的局部不均匀体产生的反射波较弱,且尺寸越小,反射波幅度越低,若要探测到远离井轴面的形态和位置,需要提高接收器的灵敏度;对于不平行地层界面,将偶极声源指向设置为目标地层界面走向即可获得最大的有效反射波。通过对这些典型模型的分析,可对实际远探测测量和数据处理提供参考依据。(4)探究了单极源和偶极源构成的相控线阵辐射器激励下的井内外声场,通过对比井内接收器接收波形发现相控线阵的引入可极大地增强反射波幅度,且不同延迟时间和不同阵元个数都会对反射波幅度产生相应的影响,通过设置延迟时间可以调节相控线阵声源井外声束主瓣的偏转角,设置阵元个数可以控制井外声束主瓣的覆盖范围,进而达到指向性发射信号的目的。(5)基于声波测井采集模式、数据结构和波场阵型的特点,提出了适用于井旁反射体成像的优化统筹方案,优选出带通滤波、反褶积压振、波幅补偿、F-K滤波法分离上下行波、共中心道集迭加和F-K偏移的处理方案,该方案处理实际数据效果良好。综述所示,本文以声波远探测测井技术的基础研究为主,进行了井中叁维波场数值模拟和成像方法研究,加深了对声波远探测技术优势的认识,为该技术的拓展和应用提供了参考信息。(本文来源于《中国地质大学》期刊2019-05-01)

刘航,王安庆,韩红林[4](2019)在《远探测声波测井在碳酸盐岩储层酸化试油中的应用》一文中研究指出四川盆地震旦系灯影组碳酸盐岩储层孔洞、裂缝发育,储层非均质强,利用常规测井资料在储层有效性评价上存在较大难度。远探测声波测井技术在碳酸盐岩缝洞型地层评价井旁缝洞上有明显优势,本文开发的远探测声波反射能量评价方法可对井旁缝洞发育情况进行定量评价,并与酸化试油资料结合,提出利用远探测声波资料进行酸化施工试油设计的方法。该方法在四川盆地灯影组碳酸盐岩储层的酸化试油中发挥重要作用,为气田勘探开发提供技术支撑。(本文来源于《国外测井技术》期刊2019年02期)

张晓琳,毛红杰,李凯,唐文彦[5](2019)在《相位解调实现低频水表面声波振幅探测》一文中研究指出为了实现低频水表面声波振幅准确探测和时变声信号的跟踪识别,提出了一种基于相位解调的激光干涉探测方法。该方法在参考光路中引入高频载波,利用相位生成载波技术的反正切解调算法,并结合高频载波初相位和调制深度的测定,可实现水表面声波的准确识别。在实验室环境下搭建了一套水表面声波探测系统,实验结果表明:该方法对水表面声波微振幅的测量重复性不超过1 nm。同时该系统能够实时跟踪水下声源的变化,对幅度受到正弦调制的水下声源信号进行了水表面声波振幅检测,实验结果证明了该方法识别时变声信号的正确性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年05期)

许家旗,胡恒山[6](2018)在《单井声波远探测中非轴对称弹性波场的渐近解》一文中研究指出单井声波远探测是一种探测井周围几米或数十米的地质界面或地质结构的声波测井技术。弹性波信号由井内的单极或偶极换能器激发,遇到井外的地质界面发生反射,最后被井内的单极或偶极接收器接收。反射体的存在导致结构是非轴对称的,且声波测井频率范围内井孔对弹性波的辐射与接收有影响,因此远探测中弹性波场没有解析解。而采用数值算法会耗费大量时间(数个小时甚至更长),无法满足实际测井数据实时处理的需求。因此,实现波场的快速正演计算是声波远探测技术面临的关键问题。在本研究中,我们给出偶极源声波远探测反射波激发的井内位移和流体压强的渐近解。首先,井外的辐射位移的波数域积分采用最速下降积分法,并将最速下降积分路径与传统的实轴积分路径比较,给出了井外辐射位移的远场渐近表达式。其次,在远场条件下,井外的界面反射波被证明可以等效为一个来自井外虚源的辐射。最后我们利用井外虚源与井内偶极源(单极源)之间的弹性互易关系获得井外界面反射波激发的井内水平位移(流体压强)的渐近解,该渐近解与叁维有限差分算法获得的精确结果相一致。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

王盼盼[7](2018)在《风场影响下无线电声波探测系统探测高度改善的数值模拟》一文中研究指出从扰动介质中的电波波动方程出发,结合声波传播方程,尝试使用时域有限差分方法,构建了一个描述电波和声波相互作用的数值模型,运用该模型分析了实际大气风场和温度背景下RASS探测高度的改善。该模型可以评估无线电声波探测系统的性能。(本文来源于《雷达与对抗》期刊2018年03期)

习建军,于明国,刘珍岩,王彦兵,张子引[8](2018)在《海底输电工程地质勘察中的声波探测技术》一文中研究指出海底输电工程是公认的最复杂、最困难的电网工程。地质勘察需要查清路由海域的海底地形状况、浅地层结构和物性、海底障碍物等地质信息。在海水中,因为水体剪切模量为零,不能传播横波,声波是唯一能在海水中远距离传播的能量形式。声波探测技术是目前海域探测的主要手段。该文简要介绍了单波束、多波束、侧扫声纳、浅地层剖面等几种海底输电工程常用的声波探测技术,论述了每种方法技术的适应性和使用条件以及针对海底输电工程特点进行探测的注意事项,并结合工程实例进行了论证,为海底输电工程中的勘测提供了方法和实践指导。(本文来源于《勘察科学技术》期刊2018年03期)

赵子渊[9](2018)在《玻璃橡胶混合颗粒物质的声波探测》一文中研究指出颗粒物质是大量宏观粒子聚集而成的多体系统,是地球上存在最广泛的物质形态之一。由于颗粒物质所具有的典型的强耗散非平衡态体系特点,其力学行为与牛顿流体或者弹性固体等连续性介质有显着的区别。在外界扰动下,颗粒物质会在微观—介观—宏观叁个空间结构尺度下展现出多个不同特征时间尺度的动力学行为。对这些行为发生的原理以及机制的认知不仅有助于揭示颗粒材料的基本物理力学特性,而且对于生产及原料运输过程中的能源节约以及山体滑坡等自然灾害的预防有重要现实意义。声波探测法是一种优异的无损探测颗粒体系材料属性及内部结构的方法。声波信号在颗粒系统中的传播受到透射、反射、散射以及耗散等多重机制的影响,信号本身包含关于颗粒系统宏观属性以及微观结构的各种信息。本论文首先利用飞行时间法对单种材质颗粒样品进行了声波测量,并考察样品所受压强对透射波的影响。发现声波波速同样品所受压强之间满足简单的正幂指数关系,而衰减系数和非线性系数则同压强之间存在负幂指数关系。同时研究了样品厚度对声波的影响。发现随着样品厚度的增加,样品声速呈现先增加后饱和的趋势。小波变换得到的波谱显示,随着样品厚度的增加,E波所含波的主要频率从高频逐步向低频过渡。其次我们利用声波探测法研究了玻璃橡胶二元混合颗粒系统的弹性性质。实验中通过控制玻璃橡胶混合比研究轴向加载下混合颗粒弹性模量随玻璃橡胶混合比的变化。利用飞行时间法测量混合材料等效动弹性模量,发现随着橡胶颗粒增加体系逐渐从类玻璃刚性行为转变为类橡胶柔性行为,随后在离散元模拟中得到与实验类似的结果。模拟基于Hertz-Mindlin无滑动非线性接触模型计算颗粒速度及相互作用力。从模拟中得到直观的力链分布以及颗粒间力分布概率密度与配位数分布。模拟显示低橡胶颗粒占比样品内主要由玻璃颗粒构成主力链结构而橡胶颗粒基本不参与强力链的构成。当橡胶颗粒占比较大时,玻璃颗粒和橡胶颗粒共同构成主力链网络结构,但颗粒间法向接触力分布相对更为均匀,可视为玻璃颗粒悬浮于橡胶颗粒中。基于上述结果我们试图提出改进的等效介质理论用于描述混合颗粒体系的弹性行为。认为橡胶颗粒占比较小时内部颗粒的变形相对均匀,材料近似满足等应变假设,视为并联弹簧模型;橡胶颗粒占比较大时混合材料近似满足等应力假设,视为串联弹簧模型。两种模型得到的结果与模拟结果一致。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01)

冯桥木[10](2018)在《盾构施工中大漂石的声波探测及安全掘进技术》一文中研究指出砂卵石地层和其他土层中广泛分布的大漂石给盾构施工带来极大的安全隐患,国内外因大漂石引起的盾构工程事故已高达几十起。大漂石强度高、硬度大、稳定性差,与周围地层存在较大的差异,不易被盾构破碎,且大漂石随机分布、离散性大不易被钻探发现,故严重影响盾构的安全作业。通过查阅文献阐述了大漂石的形成原因、分布特点、工程特性,以及大漂石对盾构安全作业的危害。目前,盾构施工中大漂石的处理思路是“先探测,后处理”。通过查阅文献作了大漂石的探测技术综述,其中主要包括:钻探法、电法、地质雷达法和地震波法,并分析了各种探测方法用于盾构施工中探测大漂石时的优缺点,最终提出了在钻孔内采用低频声波探测大漂石的方法。利用声波在地层传播过程中,碰到大漂石会发生反射的现象,自主研制了用于在钻孔内开展大漂石低频声波探测的装置。该装置利用弹簧的振动、水的不可压缩性和乳胶膜的膨胀,将弹簧施加的竖向振动转变为对钻孔壁的水平振动,解决了钻孔内沿盾构掘进方向振动无法有效施加的问题,进而可通过工程地质钻孔对盾构土层中任意深度位置的大漂石进行探测。运用自主研发的低频声波探测装置开展了大漂石的低频声波室内探测试验。用砖砌筑一个长10m,宽2m,深2m的探测坑槽,坑槽内均匀填满压实的土壤,将两种粒径的大漂石预埋在探测坑槽内,声波探测装置安置于钻孔中,对大漂石由近到远进行探测。通过试验发现自主研发的低频声波探测装置,在波速为322m/s的土壤中,对粒径为0.21m的大漂石探测效果不理想,没有接收到明显的反射波信号,对粒径为0.42m的大漂石探测效果较好,接收到了明显的反射波信号。最后,通过查阅文献介绍了大漂石的预处理技术和盾构安全掘进技术。大漂石的预处理技术包括:人工挖孔桩处理技术、冲击桩破碎技术、钻孔爆破技术和注浆处理技术,并分别介绍了各种预处理技术的适用条件,以达到安全和经济处理大漂石的目的。大漂石盾构安全掘进技术主要是盾构机的选型与盾构切削大漂石的技术要点。盾构选型介绍了土压平衡盾构、泥水盾构以及盾构的刀具布置。盾构切削大漂石的技术要点着重介绍了盾构掘进中遇大漂石的分析,盾构施工中刀具的检查、更换以及规范人员的操作。(本文来源于《重庆科技学院》期刊2018-05-01)

声波探测论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

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。

写法范例:

伴随着城市地下电缆、管道的建设,城市地下空间逐渐减小。管道老化、破裂和人为破坏导致管道事故频发,非开挖式埋地物体检测技术进一步得到广泛地应用。目前市场上针对电缆和金属管道探测的产品较多且探测精度满足需求,而非金属管道因具有耐腐蚀、成本低等优点而逐渐替代金属管道,针对此类管道的探测技术亟待发展。分析国内现状发现,非金属管线的探测技术存在方法单一、成本较大、检测精度差等问题,影响了非金属管线探测技术的应用和发展。针对非金属管道探测的不足,结合薄壁管道结构的振动原理以及弹性波动力学,对一种基于声学的埋地管道探测方法进行理论研究,主要研究内容如下:(1)采用波动法建立埋地充液管道耦合系统的运动方程,求解低频轴对称n=0,s=1(流体波)的复波数;(2)基于耦合运动方程,将埋管周围土壤视为无限空间,推导土壤的位移表达式,讨论轴对称流体波在土壤中的辐射特性;(3)考虑土壤介质的分层特性,推导出第二层土壤的位移表达式,探讨分层介质对弹性波传播的影响;(4)采用COMSOL Multiphysics多物理场耦合有限元分析软件对充液管道埋于无限大土壤以及分层土壤的两种情况,分别进行声-固耦合有限元分析,得到土壤位移的幅值和相位云图,并验证理论模型的正确性;(5)利用COMSOL建立叁维的埋地管道模型,求解地面测点阵列的土壤振动,根据振动信号的幅值和相位,提出一种基于声学的埋地管线探测方法。研究结果表明,有限元仿真解和理论解吻合较好,轴对称流体波向土壤中辐射时引起剪切波和压缩波传播并产生干涉,干涉最强时在土壤位移的幅值上表现为出现局部最小值,在相位上表现为突然偏移。分层土壤使得土壤位移最强干涉的频率减小或者增大。地面振动信号的空间展开相位能够探测到地下供水管线的走向,而幅值能够探测地下管线中的激励源。建立的理论模型和仿真模型为进一步研究奠定了基础,对国内埋地管线探测领域起到了一定的积极作用。图[56]表[3]参[54]

(2)本文研究方法

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。

声波探测论文参考文献

[1].乔小瑞,李春光.基于频域电磁法与声波法的海缆综合探测方法[C].第十叁届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集.2019

[2].徐成.基于声波传播特性的埋地非金属管道探测技术研究[D].安徽理工大学.2019

[3].邓呈祥.井中声波远探测叁维数值模拟及成像方法研究[D].中国地质大学.2019

[4].刘航,王安庆,韩红林.远探测声波测井在碳酸盐岩储层酸化试油中的应用[J].国外测井技术.2019

[5].张晓琳,毛红杰,李凯,唐文彦.相位解调实现低频水表面声波振幅探测[J].红外与激光工程.2019

[6].许家旗,胡恒山.单井声波远探测中非轴对称弹性波场的渐近解[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[7].王盼盼.风场影响下无线电声波探测系统探测高度改善的数值模拟[J].雷达与对抗.2018

[8].习建军,于明国,刘珍岩,王彦兵,张子引.海底输电工程地质勘察中的声波探测技术[J].勘察科学技术.2018

[9].赵子渊.玻璃橡胶混合颗粒物质的声波探测[D].太原理工大学.2018

[10].冯桥木.盾构施工中大漂石的声波探测及安全掘进技术[D].重庆科技学院.2018

论文知识图

声波探测实验系统的装置一9右线掌子面左侧3一4测孔处岩体的爆前...千里岩断裂声波探测测线位置图一8右线掌子面右侧3一4测孔处岩体的爆后...

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声波探测论文_乔小瑞,李春光
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