光栅Bragg地震检波器的传感特性研究(英文)

针对目前石油地震勘探的瓶颈—检波器性能差的问题,设计了一种新型光纤Bragg光栅（FBG）地震检波器,阐述了其工作原理,并从理论上给出了检波器的响应函数等参数。由于FBG的传感优势,这种新型地震检波器动态范围可达94dB,灵敏度高,重量轻,造价低,是理想的新一代地震勘探信号采集单元。     

速度型与加速度型检波器的信噪比比较

在石油勘探中,动圈式速度型检波器以及MEMS加速度型检波器是当前野外采集施工中应用最为广泛的两类检波器.两类检波器采集数据的信噪比存在差异,往往前者较后者稍高.作者在分析了两种典型检波器工作原理、野外采集阶段有效信号与噪声的比较特征以及不同信噪比计算方法的基础上,模拟、分析了两种典型检波器数据信噪比存在较大差异的表现以及原因.认为地震数据用加速度表征后,时域的视觉信噪比降低了,但是数据所代表机械振动中信号与噪声的物理能量对比并没有随着表征量纲的差异而改变;也就是说,数据背后的“物理信噪比”并没有改变-无论采用何种量纲进行表征.加速度表征地震数据的视觉信噪比降低是由于地震信号的低频端较高频端具有更高的“物理信噪比”导致的.速度、加速度两种类型检波器的信噪比比较应该在同一个域内进行.     

地震勘探中速度信号转化为加速度信号的分析及应用

目前,广泛应用在地震勘探中的检波器类型主要是速度型检波器和加速度型检波器,分别接收振动的速度信息和加速度信息,不同类型的检波器接收的地震资料具有不同的响应特征.在滩浅海地震勘探中,不同的地表区域使用不同类型的检波器接收,滩上使用速度检波器接收、海中使用加速度检波器和速度检波器组成的"双检"检波器接收,所以存在着两类检波器资料的拼接、融合处理问题.本文在理论上通过速度检波器和加速度检波器机电转化原理不同,跟踪不同物理量说明了两种信号之间的关系,并通过理论分析、实际的地震数据资料分析和证明了速度信号通过微分计算转化为加速度信号的可行性和正确性,并进行了相应的对比和验证.在滩浅海以及浅海地震勘探中应用加速度检波器和速度检波器联合采集后,应用这种转换方法进行资料的拼接处理和融合处理,得到的地震剖面质量得到了很好的提升.     

加速度检波器国际部署工程的近实时系统

7年来 ,加州大学圣地亚哥分校 ( UCSD)一直使用着近实时系统 ( NRTS) ,这个系统是该校用地震学合作研究会 ( IRIS)的经费开发的一个软件包 ,以通过因特网来采集 IRIS的全球地震台网 ( GSN)台站的数据。1 992年 9月 ,近实时系统首先使用于从基斯洛沃茨克小型台阵用遥测发射器向俄罗斯的奥布宁斯克数据采集中心传回数据 ,然后从那儿再传到圣地亚哥。从此 ,对这个软件进行了大修改并逐渐成熟 ,成为一个强大的系统 ,有能力从各种台站获得数据。美国地质调查局( USGS)的国家地震信息中心 ( NEIC)及位于夏威夷和阿拉斯加的国家海洋大气…     

光纤光栅地震检波器结构设计与性能仿真研究

地震检波器是近年来石油勘探领域向前发展的一项瓶颈技术。本文基于光纤光栅的传感特性设计了不同结构的光纤光栅地震检波器，借助于有限元分析软件对光纤光栅地震检波器的传感特性进行了仿真研究，并分析了一些重要参数如光纤光栅波长、质量块的大小和光纤的长度等对地震检波器性能的影响规律，给出了不同结构的特性参数。本文研究结果对光纤光栅地震检波器的实用有一定的参考价值。     

陆上高分辨率地震勘探检波器性能及应用效果分析(英文)

地震检波器的性能是高分辨率地震数据采集中的一个重要因素,对资料的品质影响很大。为此,作者在不同类型地区对目前在高分辨率地震勘探中常用的动圈式检波器、涡流检波器和数字检波器的性能进行了对比试验。通过野外工作的实际,总结了动圈式检波器、涡流检波器和数字检波器在不同表层地质条件地区的应用效果,提出了适合该类地区高分辨率地震检波器的性能指标,指出合理选择检波器类型和检波器的联接方式,能提高地震资料的信噪比和分辨率。     

用于微动探测的低成本自存储式数字地震检波器

微动探测是利用地球表面的天然震动信号进行探测的被动源探测方法.相对于传统的物探方法, 微动探测野外施工灵活, 阵列形状多样, 受施工场地限制小, 对施工环境影响小.目前进行微动探测所用的地震检波器大多成本较高、重量和体积大, 不便于运输与大规模布设.本文由微动探测方法的特点出发, 优化改造了自行研发的低成本自存储式数字地震检波器, 使其性能满足微动探测的需要.通过对地震计系统噪声的详细分析、微动探测原理的讨论, 结合现场试验数据, 探讨了该检波器应用于大规模微动探测的可行性.     

地震检波器的横向灵敏度特性

地震检波器受到地面横向运动激励时的输入输出关系定义为检波器的横向灵敏度特性.本文对检波器线圈受到横向激励时产生的轴向振动进行了分析.可以看到,当悬挂线圈的弹簧片悬丝发生动力失稳时,检波器的横向灵敏度突然增大;在线圈横向振幅很小的情况下,失稳频率接近悬丝的横向固有频率.利用谱分析技术可以准确地从检波器噪声中检测出检波器的横向灵敏度和失稳频率,即检波器假频.     

地震检波器的横向灵敏度特性

地震检波器受到地面横向运动激励时的输入输出关系定义为检波器的横向灵敏度特性.本文对检波器线圈受到横向激励时产生的轴向振动进行了分析.可以看到,当悬挂线圈的弹簧片悬丝发生动力失稳时,检波器的横向灵敏度突然增大;在线圈横向振幅很小的情况下,失稳频率接近悬丝的横向固有频率.利用谱分析技术可以准确地从检波器噪声中检测出检波器的横向灵敏度和失稳频率,即检波器假频.     

地震有效峰值加速度与地震烈度相关性研究

利用2008年5月12日发生的汶川8·0级以及2008年8月30日凉山州会理县—攀枝花市间6·1级地震中获取的四川省境内的地震加速度记录数据,分析了有效峰值加速度（EPA）与加速度峰值（PGA）对比结果及加速度数据有效值与地震烈度的相关性。得出了有效峰值加速度（EPA）与烈度的相关性较之地震峰值加速度（PGA）与烈度的...     

利用数字化速度记录仿真加速度时程与合成场地设计地震波

研究利用测震台网数字化宽频带速度型记录仿真加速度时程,并通过提取其相位信息和拟合场地设计反应谱(目标谱)的方法来获得场地设计地震波的有关技术途径与应用实例,所提供的具体算式采用便于编程和利用快速傅氏变换(FFT)技术进行计算的离散化傅氏正逆变换的复数表达式。有关研究结果可拓宽现有地震观测资料的使用价值,减少地面运动模拟中人造地震波与原始地震记录存在的差异,并可使所合成的设计地震波满足给定的目标谱,且能较好地反映其非平稳性特征,因此在地震工程中具有实际的应用价值。     

加速度谐波失真度对速度型地震计振动台标定的影响

本文对加速度和速度谐波失真度进行了理论计算, 并基于美国国家仪器公司研发的实验室虚拟仪器工程平台(Labview), 设计出低频振动信号数字化测量系统, 实现了振动台面对加速度波形、 速度波形及其失真度的测量. 基于该系统的实验数据与中国计量科学研究院设定的参考值偏差较小. 对地震计的测试结果表明, 加速度波形及其失真度对振动波形的精度描述更为严格, 能有效提高地震计振动测试的准确程度.      

Estimation of peak relative velocity and peak absolute acceleration of linear SDOF systems

In the seismic analysis and design of structures, the true velocity and absolute acceleration are usually approximated by their corresponding pseudo-values. This approach is simple and works well for structures with small damping (say, less than 15%). When the damping of a structure is enhanced for the purpose of response reduction, it may result in large analysis and design errors. Based on theory of random vibration and the established mechanism of seismic response spectra analysis, a method is developed (1) to predict the relative velocity spectra with any damping ratio level directly from the 5% standard pseudo-acceleration spectrum; and (2) to estimate the peak absolute acceleration. The accuracy of both is validated by using two selected ensembles of ground motion records.     

拟合反应谱峰加速度和峰速度的人造非平稳地震动

为满足重要工程对设计地震动的需要,文中研究了一种考虑场地附近天然地震记录数据相位非平稳特性、同时拟合S0A(T)、PGA和PGV的人造地震动技术,并以新疆玛纳斯县城区基岩场地为例,利用该区域强震记录提取的天然地震动非平稳相位,进行了非平稳人造地震动的合成。研究成果可为拟合反应谱人造地震动的工程应用提供参考。     

Response spectrum of incompatible acceleration,velocity and displacement histories

The ground motions induced by an earthquake are expressed by the histories of acceleration, velocity and displacement. It is generally assumed that the acceleration, velocity and displacement histories contain identical information, i.e. the velocity history is obtained by integration of the acceleration history, and the displacement history is obtained by integration of the velocity history. However, this is not always true. In conventional processing of ground motion histories, additional corrections are applied to the velocity and displacement histories, which are not reflected in the acceleration history. As a result, the three ground motion histories contain slightly different information, or they are not fully compatible with one another. The structural response computed from the acceleration history, therefore, does not correspond to the processed velocity and displacement histories. The purpose of this paper is to underscore the engineering difficulties associated with incompatible histories and to provide a method of computing the response spectrum, which is compatible with the acceleration, velocity and displacement histories. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

最大峰值加速度与有效峰值加速度的大小比例关系及影响因素探讨

分别以最大峰值加速度(以下简称PGA)和有效峰值加速度(以下简称EPA)为参数,对金沙江流域上12个工程场点进行了地震危险性分析,得到了各个场点在不同的年超越概率下的基岩PGA和EPA值。通过对PGA、EPA值比较分析认为:PGA与EPA值的大小比例关系主要受年超越概率大小的影响,当年超越概率较大时,表现为PGA>EPA;当年超越概率较小时,PGA与EPA的比例关系还与场点周围的潜源分布形式及潜源的震级上限的大小有关,不同的年超越概率、不同的潜源分布形式和震级上限,可使PGA>EPA,也可使PGA相似文献   

近断层地震动加速度峰值衰减规律的研究

提出了近断层地面运动的衰减模型,对全球范围内6．0≤Mw≤7．6且震源深度均小于20km的636条地震动加速度峰值进行了统计分析,确定了本文研究的近断层区域为断层距25km,利用此范围内的440条记录进行了近断层加速度衰减规律的研究。水平地震记录分为硬土和软土两种场地类型,竖向地震记录只考虑土层场地,利用最小二乘法进行数据拟合分析,得到PGA随断层距和震源深度变化在不同震级处形成的衰减曲面,分析了近断层处水平、竖向的PGA以及竖向与水平PGA之比(V／H)的衰减规律。     

覆盖层厚度对反应谱峰值的影响

在研究多个工程场地钻孔资料的基础上,选取和构造了若干典型场地剖面,利用目前工程上广泛应用的场地地震反应分析的一维等效线性化波动方法,计算了各剖面在不同基底地震动输入的反应谱值及地表加速度峰值,分析了覆盖层厚度对反应谱峰值及峰值周期、地表加速度峰值和放大倍数的影响,得出了一些有意义的结论。