黏滞声波地震波场模拟的SG-ONADM混合方法

交错网格方法（SG）和最优近似解析离散化方法（ONADM）是两类典型的地震波场数值模拟方法.两类方法各有其优势,相对于ONADM方法,SG方法在单个时间层内的计算更为简单;相对于SG方法,ONADM方法可以在较大空间步长条件下有效压制数值频散.结合两种方法的优势,本文提出了一种新的地震波场模拟方法（SG-ONADM）.该方法对控制方程中的一阶偏导数采用SG方法给出的一阶偏导数近似公式,高阶偏导数采用ONADM方法给出的高阶偏导数逼近公式.理论分析及数值算例表明,SG-ONADM方法保留了两种方法的优势,不仅能在较大空间步长条件下有效压制数值频散,同时具有较低的内存需求量;在对同一计算区域进行波场模拟时,SG-ONADM方法的计算效率要高于SG方法和ONADM方法.最后,我们使用SG-ONADM方法进行黏滞声波波场模拟,研究了黏滞声波在复杂介质中的传播.     

改进的高精度拟谱微分方法及其在三维非均匀介质地震传播研究中的应用

改进了用于模拟地震波场的傅里叶拟谱微分方法,改进后的方法精度是常规拟谱方法的4倍,称为改进的傅里叶拟谱方法.在较高数值精度的一阶应力-速度弹性波动方程的基础上,采用该方法和常规拟谱方法对Marmousi模型进行数值求解,结果表明,该方法的数值频散效应明显比常规拟谱方法弱.将该方法与有限元方法在各向异性介质中进行模拟比较,发现该方法的精度接近有限元方法,数值频散效应比有限元方法明显减小,而且可在较大空间网格间距下进行计算,从而提高计算效率.在3-D非均匀介质中的地震波传播数值模拟结果表明,该方法是一种研究复杂非均匀介质中地震波传播问题的高效方法.     

测井储层分类评价方法研究进展综述

测井储层分类方法多样,每种方法的原理、计算步骤及所需资料各不相同,且各方法的适用性及应用效果均存在很大差异,本文通过文献调研,将测井储层分类方法归纳为四大类:(1)基于交会图版法的半定量储层分类方法,此方法操作简单、应用范围广但适用性不强;(2)基于流动单元概念的测井储层分类方法,此方法基于岩心物性数据可以迅速达到储层分类的目的 ,具有明确的地质意义,但结果依赖于取心数据;(3)基于多元统计法及机器学习算法的测井储层分类方法,此类方法可以有效地避免人为因素的干扰,速度快、方法多样,可以实现储层的定量分类评价,是未来发展的趋势,但分类结果意义不明确;(4)基于测井新技术新方法的储层分类方法,该方法携带了大量的地质信息,与其他分类方法结合可以更有效、更准确地评价储层.最后比较了四种分类方法的优缺点并给出了相应的选择建议,该研究对测井储层分类方法的优选具有一定的参考意义.     

航磁异常地面快速查证方法组合研究

对于地形切割厉害、环境条件恶劣地区,采用传统勘查方法开展地面查证具有较大困难.结合工程应用实践,充分发挥放射性勘查方法快速分析、对地形要求较低的优势,代替部分传统物化探方法,提出了一种放射性物探方法与传统物探方法相结合的快速查证方法组合.本方法组合分为三个阶段完成地面查证,采用层层递进工作方式,前一阶段为后一阶段工作指明方向.各阶段采用不同的放射性勘查方法和传统物探方法,且勘查方法相互补充,弥补单一勘查方法的不足,完成地面查证工任务.在工程验证阶段,采用浅钻结合X荧光岩芯分析勘查技术,较大的降低了野外工作强度.实践证明,该方法组合是一种快速高效、经济的勘探方法组合,旨在为找矿勘探工作提供一种新的思路.     

基于八阶NAD算子的保辛分部Runge-Kutta方法及其波场模拟(英文)

基于声波方程扩充的哈密尔顿系统,本文给出了空间精度为八阶的近似解析离散化(NAD)保辛分部Runge-Kutta方法,简称八阶NSPRK方法。该方法采用八阶精度的近似解析离散算子近似空间高阶偏微分算子,并使用二阶精度的辛分部Runge-Kutta方法进行时间离散。我们从理论和数值计算两个方面研究了八阶NSPRK方法的稳定性条件和数值频散关系,并同四阶NSPRK方法、八阶Lax-Wendroff(LWC)方法和八阶交错网格(SG)方法进行了比较。结果表明八阶NSPRK方法压制数值频散的能力显著优于传统数值计算方法。与四阶NSPRK方法和传统四阶辛格式(SPRK)方法相比,八阶NSPRK方法具有最小的数值误差和最高的计算效率:在达到同样消除数值频散的前提下,八阶NSPRK方法的计算速度约为四阶NSPRK方法的2.5倍、为四阶SPRK方法的3.4倍;八阶NSPRK方法的存储量仅为四阶NSPRK方法的47.17%、为四阶SPRK方法的49.41%。在双层介质、非均匀介质和Marmousi等复杂速度模型中,八阶NSPRK方法模拟得到的波场快照非常清晰,无可见数值频散。这些结果表明,八阶NSPRK方法在粗网格条件下能有效地压制数值频散,从而能够极大地节省计算内存,提高计算速度。总体而言,八阶NSPRK方法是一种在地震探测领域和地震学研究中有着巨大应用潜力的数值计算方法。     

预测多次波的逆散射级数方法与SRME方法及比较

逆散射级数方法和SRME方法是典型的两类基于波动方程的无需地下结构信息的自由表面多次波预测方法,本文详细讨论了这两类方法的基本思想、方法原理和实现思路,并对2维逆散射级数方法进行了降维简化,推导给出了1.5维逆散射级数衰减自由表面多次波的方法,减少了计算量,并降低了对3维规则观测系统的要求.利用经典SMAART模型数据测试比较了2维逆散射级数方法、1.5维逆散射级数方法及2维SRME方法预测自由表面多次波的效果及优缺点,比较了三者在方法实现、并行计算效率及对数据要求上的异同,并结合分析比较结果,给出了实际应用中方法选择的建议.     

用经验格林函数法和随机方法模拟卢龙地震的比较

在介绍用经验格林函数方法和随机方法模拟地震动的基础上,分别用这两种方法模拟了卢龙5．7级地震。模拟结果表明,用经验格林函数方法模拟地震动的结果与地震记录符合得很好。用随机方法模拟地震动在高频部分与地震动记录符合得比较好,而在中、低频部分符合得不太好。两种方法比较,经验格林函数方法模拟的结果更符合实际记录。但随机方法具有计算简单、无需小震记录的优点,因此发展随机的方法是有意义的。随机方法中中、低频部分不太符合的原因是随机方法中的很多经验关系是在美国大陆得到的。因此建议加强对中国大陆经验关系的研究,并把中国大陆的经验关系加入到随机方法中,使随机的方法成为中国大陆普适的模拟地震动的方法。     

大坝坝基检测的新技术--伪随机流场法测井

为满足大坝坝基水文工程地质及帷幕工况检测的要求,提出了一种新的方法技术——伪随机流场法测井,介绍了该方法的基本原理．针对四川铜街子水电站坝基检测工作介绍该方法的异常特征,该方法检测的结果与传统波速测井、钻孔电视以及压水试验等方法结果进行了对比分析,表明该方法是有效可行的,并能提供比传统单一方法更多的信息．     

提高薄储层测井曲线纵向分辨率方法研究进展综述

测井曲线受围岩影响分辨率降低,使得其测井响应值与地层真实值存在一定的差距,影响着薄储层的识别和挖潜.为了解提高测井曲线分辨率方法的研究现状,本文通过文献调研,将方法归纳为三大类：(1)基于测井原理的方法,此方法是目前提高测井曲线分辨率的主流方法,有地球物理意义,且理论成熟,易操作实现,但一般适用于处理线性响应曲线及感应电阻率曲线;(2)数学函数及公式方法,此方法有数学理论作为支撑,处理资料速度快,可以与其他方法结合对测井曲线进行处理,但还需要更多理论的探索及研究;(3)时频分析及机器学习方法,此类方法种类多样,是未来发展的趋势,但在测井曲线分辨率提高上应用的不多,且需要多次实验才能确定最优分辨率.最后比较了三种方法的优缺点并给出了选择建议,该研究对提高测井曲线分辨率方法的优选具有一定的参考意义.     

地下结构抗震分析的振动法与波动法对比研究

针对地下结构抗震分析中应用广泛的波动方法与振动方法,从物理方程和有限元格式出发,明确了两种方法的区别与联系。通过标准数值试验,证明了振动方法是波动方法采用下卧刚性基岩假设和地层水平无限延伸假设,仅考虑SV波垂直向上入射的一种特例。采用波动方法模拟弹性地基,对比振动方法结果,表明弹性地基和刚性地基上地表位移响应和隧道结构内力响应均有显著差异。建议应根据具体场地条件,选择振动或波动方法进行地下结构抗震设计研究。     

均匀弹性分层介质模型中的同震位移、应变以及应力

地震发生时产生的同震位移、应变以及应力变化,特别是同震应力的变化,在地震触发等问题的研究中有着重要的意义.本文进一步发展了基于均匀弹性水平层状介质,利用广义反射透射系数矩阵和离散波数计算同震位移的方法,使之可以计算相应的应变、应力以及同震库仑应力变化.可适用于多种情况,接收点可以位于地表以及地表以下,震源类型可以是剪切位错源以及拉张位错源.通过与半无限介质的解析解相比较,结果一致,验证了方法的可靠性以及计算精度,可以用于计算地震之后库仑应力变化,为判断余震分布提供参考.在计算同震位移时,使用了梯形积分与Filon积分相结合的积分方式,即提高了同震位移计算的速度,又保证了计算精度,有利于反演问题研究.     

均衡拟多道匹配滤波法在波动方程法压制多次波中的应用

本文针对单道最小二乘自适应匹配滤波方法在一次波和多次波分量不正交的情况下不能获得正确匹配的问题，提出均衡拟多道最小二乘自适应匹配滤波方法，该方法采取在空间方向上均衡的办法，使得均衡范围内记录中的一次波和多次波分量总是正交的，并结合拟多道最小二乘自适应匹配能更好匹配记录波形的特点，使得该方法取得很好的自适应匹配效果.通过对简单模型、SEG/EAGE SMAART模型和实际资料压制多次波的处理，结果表明该方法效果良好.     

黏弹性人工边界在ADINA中的应用

探讨利用ADINA 的弹簧阻尼单元模拟黏弹性人工边界的方法,并进行了均匀半空间算例与成层半空间的计算,验正了采用的黏弹性人工边界具有较高的精度,可以方便的应用于波动问题的模拟解析,从而可以有效地分析结构-地基的动力相互作用问题.     

基于阶跃响应在时域解析测定地震计参数

提出基于阶跃响应在时域解析测定地震计参数的方法，并对合理确定响应的时间零点提供了一种方法。对JC-V100 3D型便携式短周期地震计及与其配套的EDAS-3M型16位地震数据采集记录仪组成的系统进行了测试。结果表明：对JC-V1003D短周期地震计的传递函数进行测试是可行的，对地震计的阻尼系数Dc和自振周期Tc的测试结果是令人满意的。     

地质雷达方法在上海市轨道交通明珠线工程中的应用

地质雷达方法在上海市轨道交通明珠线工程中的应用表明,此方法在探测地下障碍物中能依靠雷达图象识别其类型、材质、深度等,有利于快速、准确定位,有一定的优越性。     

Analysis of saturated dense sand-structure system and comparison with results from shaking table test

An effective stress method is presented for the analysis of liquefaction of ground including soil-structure interaction, based on an explicit-implicit finite element method. A simple constitutive model is developed to be incorporated in the effective stress method. The constitutive model consists of the Ramberg-Osgood model extended to two-dimensional problems and a new dilatancy model. The effectiveness of the constitutive model is examined with results of a simple shear test. Besides, the effective stress method is verified by comparing its numerical results with results of a shaking table test. It is found that the present method can simulate well the response of a saturated dense sand-structure system. The difference of the response computed by the effective stress method and the total stress method is discussed. It is found that the total stress method can simulate the response of the saturated sand within an accumulating excess pore water pressure of less than 70 per cent of the initial overburden stress.     

磁流变耗能器及其性能

磁流变换（ＭＲ）是一种智能材料,它能够在强磁场的作用下从牛顿流体变化为粘塑流体,用磁流变液制作的耗能装置简单,体积小,能耗小,可连续可逆变化,是实现半主动控制的理想控制元件,本文介绍了磁流变液的材料特征,建立了磁流变耗能器的恢复力简化模型,根据磁流变液耗器的特点,提出了制作磁流变耗器时参数设计的基本要求;最后,利用等效线性化方法,提出了磁流变耗能器总阻尼系数的计算方法,并且比较了其中的粘性阻尼系数     

基于边界积分方程的2维电阻率层析成像

提出了一种新的二维电阻率层析成像方案。与国内外已有成像方法相比,该方法无需计算雅可比矩阵,不必要作线性化近似,这不仅节省了计算时间,而且使成像迭代过程,稳定,可以对实际上广泛存在的大一对比度介质获得满意的成像效果,因而大大提高了电阻率层析成像技术的这用性。中给出的数值模拟结果显示了该方法的有效性。     

基于FFT-MA的随机介质建模方法

随机介质是描述地球介质小尺度非均匀性的有效模型,在地震散射波场分析、储层描述等领域具有广泛应用,快速准确的随机介质建模方法是开展相关研究的基础与前提.本文首次将FFT-MA（Fast Fourier Transform Moving Average）算法引入到随机介质建模研究中,分析了该方法与传统随机介质建模方法相比具有的优势,并提出了基于FFT-MA的非平稳随机介质建模方法.建模实验表明,与传统的基于谱分解定理的随机介质建模方法相比,基于FFT-MA的方法在空间域产生随机数序列,使随机数序列与结构参数分离,因此,随机数序列与所建模型存在空间上的对应关系,可以分区域建模和局部修改模型.在非平稳随机介质模型建模时,滑动窗口的大小可以根据自相关长度变化而变化,避免了每个采样点都建立一次完整大小的模型,提高了建模效率.因此,FFT-MA随机介质建模方法能准确构建满足自相关函数要求的平稳及非平稳随机介质模型,具有建模效率高、灵活、实用的优点.     

二维大地电磁资料频域逆散射反演

逆散射反演是由已知散射波场反演地下介质中散射体各参数了分布的方法，本文从这一思想出发，针对二维大地电磁资料，在BORN近似的前提下，提出了一种新的反地下电导率参数的方法，经模型试算与实际资料的反演验证正确，这一方法特别适于地下无强电性分界面的地区。