水對(duì)松散介質(zhì)的波速、波形和波譜影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文水對(duì)松散介質(zhì)的波速、波形和波譜影響的實(shí)驗(yàn)研究姓名：李光泉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：固體地球物理指導(dǎo)教師：施行覺19990701摘要有限尺寸樣品中的一次超聲波，可以簡(jiǎn)化為半無窮介質(zhì)中的一次波。本文求解了有限直徑的換能器在孚蕪勞夸間激發(fā)的P 波和s 渡的理論位移場(chǎng)。計(jì)算了接收換能器的尺寸效應(yīng)。用最速下降法近似求出遠(yuǎn)場(chǎng)的解析解，畫出了換能 器的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射圖案，研究了頻率和換能器半徑的影響。對(duì)于近揚(yáng)鯉，也用數(shù)值 的方法給

2、予討論。l 為了研究地下水和地震波間的關(guān)系，反演地下水水位交化。制作了P 波和s 波換能器并設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置；用注水的方法研究了松散至￡廈中水位的動(dòng)態(tài)變化對(duì)P 波和s 波的波速、波顯及波譜的影響。實(shí)驗(yàn)包括波垂直水面?zhèn)鞑ズ筒ㄆ叫兴鎮(zhèn)鞑深悾瑢?duì)手貰者幣的S 波，又分為s v 和s m 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：波垂直水面?zhèn)鞑r(shí)，速度與時(shí)間平均方程的結(jié)果基本一致；波平行水面?zhèn)鞑r(shí)，雖有迭加效應(yīng)但并非簡(jiǎn)單的迭加。從干燥到注滿水，P 波速度有明顯提高，s

3、 波速度略有減小。波譜結(jié)構(gòu)和能量分析表明：P 波波幅和能最都顯著下降，主頻也明顯降低，在水位近滿時(shí)，有特殊的高頻初至小波；而s 波波幅和能量則一般是先降后升，主頻基本沒有變化。并說明了注水方式不能使樣品達(dá)到完全飽和。嘗試引入橫向同性的模型來解釋，但由于波長(zhǎng)太短而效果不好。研究了水飽和度對(duì)P 波速度、波形和波譜的影響。結(jié)果表明：速度先是平緩上升，飽和度為0 ．8 以后上升加快；主頻和能量則是在0 ．9 附近由下降變?yōu)閯×疑仙?。采用了?jīng)透射

4、校正和耦合校正的峰值頻率法求Q 。此方法的得出Q和頻譜法的Q 在干燥或飽和時(shí)基本相同，隨飽和度的變化規(guī)律也基本一致，但衰減峰大小有差異。引入了的三相氣體包裹體模型來研究P 波速度和衰減隨飽和度的變化關(guān)系，并和有效流體模型做了比較。采用和G ¨t 不同的方法修正噴流引起的誤差，并與采用G a s s m a n 方程計(jì)算的結(jié)果比較。探討了不同頻率和氣泡半徑對(duì)彈性波速度和衰減的影響。通過用波速和衰減的哩論曲線來擬合實(shí)測(cè)曲線解出了平