瑞利面波波场频散特性物理模拟研究

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1、国内图书分类号：尸另f厂国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文密级：公开瑞玉哇亘速边场频敦挂!眭物理槿拟班窒年级三雯二二级姓名韭凯申请学位级别王堂亟±专业丝堕拯测皇信皇撞苤指导老师塞』垒壬．塾拯二零一四年五月二十一c·戚脚maex：i7狐U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesismIIIIIIIIIIIIJlllllllllllllllllhlllllllkllkIIIY2575991PHYSICALSIMULATIONSTUDYTODISPERSIONCHARACTERISTICSoFREYLEIGHSURF

2、ACEⅥ乙删EGrade：Candidate：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Supervisor：2011ZhangKaiEngineeringMasterGeodetection&InformationTechnologyProf．LiuZheng-PingMay．21，2014西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：一、基于面波理论，利用超声物理模型试验研究面波的品散特性；二、基于超声地震波动理论和声电效应理论，提出了用声电效应研究瑞利面波的频散特性；三、实验不关在声声观测系统下进行

3、了两种均匀半空间模型以及层状介质模型中的面波试验，还进行了声电观测系统下的均匀半空间模型研究。同时，将相同条件下的声声试验结果与声电实验结果相比较，着重研究了声电试验所表现出来的优越性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位敝作者签名：秘缈日期：加体t厂-衫西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论

4、文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密彤使用本授权书。(请在以上方框内打“4”)指导老师签名：彦懈日期：0。J牛．r叔；沁啮别泓西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要目前，国内外学者对瑞利面波理论的研究已经比较成熟，研究的方向主要是面波的频散特性以及其椭圆激化特征。而研究的手法一般为物理模拟实验及数值模拟实验，且基本都是在声场条件下进

5、行的。近年来，震电效应已受到研究者们的广泛关注，大量的学者对其理论进行了深入研究，而且其在石油勘探行业已经得到了应用。声电效应作为一种客观存在的现象，其与传统的地震勘探相比的优缺点，也是大家关注的问题。因此，研究声电效应在地球物理勘探中的应用，是十分有意义的。本文主要介绍了瑞利面波理论及其频散特性，以及超声地震物理模拟和声电效应的物理基础。用合理的试验材料制成了不同的试验模型，采用声声观测方法进行了两种不同均匀半空间模型、两层的层状半空间模型中的多道面波试验，以及采用声电观测方法进行了均匀半空间模型中的多道面波试验。应用时域分析和频域分析技术对所采集信号进行处理，试验结果验

6、证了本试验方法技术的正确性。同时，通过相同试验条件下的声声与声电试验结果相比较，不仅验证了声电效应在面波勘探中应用的可能性，而且总结出了声电效应所具有的优越性。试验结果表明，与超声信号相比，声电信号的频谱有明显拓宽，使面波的勘探深度范围有显著增大，其原因是采集声电信号所用的点电极受固有频率的限制小。此外，由于声电效应试验中采用的是点电极接受声电信号，而实验中制作的点电极直径一般为2-3mm，远远小于超声换能器，极大克服了声声试验中由于大尺度换能器带来的诸多方面的困难，可以增强瑞利面波频散特性物理模拟研究的试验观测精度。关键词：声电效应，超声地震物理模，多道面波勘探，瑞利面波

7、频散西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractCurrently，researchtoRayleighsurfacewavetheorybyscholarsisrelativelymature，Themaindirectionoftheresearchisthedispersioncharacteristicsandellipticpolarizationofsurfacewaves．Theresearchapproacharegenerallyphysicalsimulationandnumerica