橫向非均勻介質矢量瑞利面波二維物理模擬研究.pdf

1、現(xiàn)今，國內(nèi)外學者在均勻介質和層狀非均勻介質中瑞利面波理論的研究已經(jīng)取得顯著成果，但是在工程實際中，由于建模復雜、缺少理論解析解等困難，有關瑞利面波橫向非均勻介質的研究相對較少，更缺少系統(tǒng)的物理模擬研究。本論文采用二維物理模擬，針對橫向非均勻介質，展開物理模擬研究。主要內(nèi)容有以下幾個方面:
　　(1)二維物理模型觀測系統(tǒng)的設計。文章首先從超聲波和超聲換能器特性出發(fā)，對超聲物理模擬相關理論進行分析，并在此基礎上建立簡化的二維物理模型。

2、通過建立均勻和橫向非均勻（孔洞埋深不同的有機玻璃）模型，選擇適用的換能器，設計合理的實驗方法和數(shù)據(jù)處理流程。
　　(2)矢量瑞利面波在橫向均勻和非均勻介質中速度頻散模擬研究。論文采用聲聲和聲電觀測兩種方法分別開展孔洞埋深不同的二維物理模擬實驗，研究孔洞的存在以及孔洞埋深尺度的變化對多分量瑞利面波傳播產(chǎn)生的影響，并對比同等物理模擬條件下聲聲和聲電實驗的記錄。
　　(3)橫向非均勻介質矢量瑞利面波橢圓極化率頻散模擬研究。本文利用

3、聲聲實驗采集的矢量數(shù)據(jù)信號，運用H/V譜比法計算局部異常體的橢圓極化率，繼而研究瑞利面波橢圓極化頻散特性。
　　通過以上的研究，取得的研究結論如下:
　　(1)實驗采用二維物理模型展開模擬，模型具有建模成本較低，觀測信號較強，邊界影響較低等優(yōu)勢。通過聲聲和聲電觀測系統(tǒng)開展物理模擬，研究表明隨著孔洞埋置深度的增加，孔洞內(nèi)的中心頻率向低頻方向偏移且能量逐漸削弱，這種削弱作用對高頻成分的瑞利面波更加明顯，且聲電效應在瑞利面波勘探運