两相饱和介质中的集中力点源位移场解与应用

通过两相饱和介质Ｂｉｏｔ方程变换,利用势场分解较好地解决了饱和两相介质中Ｐ１和Ｐ２波的耦合问题．再由Ｐｏｉｓｓｏｎ方程和Ｈｅｌｍｈｏｔｚ方程的特性,求解得到两相饱和介质在集中力点源作用下的位移场Ｇｒｅｅｎ函数,进而通过阶跃函数和Ｆｏｕｒｉｅｒ逆变换,求得两相介质在集中力．作用下的波场．由上述结果,根据扩容进水模型,合理地解释了孕震前各主要阶段在地震记录中垂直向振幅与振幅比统计值的变化．最后结合工作实例,利用两相介质波场理论求得由一般弹性介质理论不易求得的骨架固体力学参数．     

两相饱和介质中的集中力点源Green函数

通过对两相饱和介质 Ｂｉｏｔ 方程的变换,利用 Ｐｏｉｓｓｏｎ 方程和 Ｈｅｌｍ ｈｏｌｔｚ 方程性质,求解得到两相饱和介质在集中力点源作用下的位移场 Ｇｒｅｅｎ 函数     

两相饱和介质的弹性位错震源矢量与静态位移场

根据两相饱和介质Biot理论,利用函数与Green函数性质,求得集中力点源作用下的Green函数．通过两相饱和介质场中的Betti定理,对两相饱和介质的弹性位错震源矢量与静态位移场作了全面的探讨．     

关于两相饱和介质中流相Green函数的解析解

自然界中许多动力学问题需要用两相饱和介质Green函数求得解答,本文在两相饱和介质位移场Green函数解答的基础上,求得的有关饱和流体孔隙压力,进、排流体流量等三个Green函数.从而使两相饱和介质涉及流体问题的Lamb方程能完整地使用.论文在推导过程中详细地阐述了流体三个Green函数的物理意义,并将所得结果与Chen（1994）的纯数学的结果作了对比.最后文章讨论了解析解的稳定性.     

两相饱和介质半无限空间位错位移场

弹性位错理论是研究地震震源正演和反演的重要工具之一. 单相介质位错理论求得的地面变形场是稳定的、不变的，而实际地震后的地面变形场是变化的. 本文利用集中力作用下无限空间中两相饱和介质Green函数的柱函数表达式，通过弹性运动方程积分解的Helmholtz方程的Hansen矢量变换，再叠加自由表面影响场的方法求得两相饱和介质半无限空间位错位移场. 本文结果结合Nur的DD模式，在进水排水的假说下能解释地震后地面变形场的变化.     

两相介质动力学问题的研究进展

本回顾了两相多孔介质研究的历史，包括基本运动微分方程，两相介质中弹性波的传播性质，两相介质动力问题的解析方法及数值方法，以及数值方法中涉及的人工边界条件，并指出其中存在的问题和今后值得研究的方向。     

基于BISQ模型的双相介质位移场Green函数

以BISQ模型的波传播方程为基础,研究了弹性波在孔隙各向 同性介质中的传播速度及与流体的Biot流动和喷射流动力学机制的关系,进一步利用场势分 解和δ函数的性质,给出了同时受Biot流动和喷射流动两种动力学机制作用下,两相介 质波场位移在集中力作用下的Green函数,并讨论了喷射流动在Green函数中的表现形式和作用     

饱和两相介质动力基础半空间理论地表波场基本解

本文以饱和两相介质复模的Ｂｉｏｔ波动方程为基础,根据弹性动力学半空间理论,严格推导出了饱和两个介质动力基础半空间理论地表面波场基本解。     

含两种不相混流体的饱和孔隙介质的波场模拟

文中对含两种不相混流体的饱和孔隙介质模型进行了波场模拟,该模型基于封闭型系统假设,考虑了流相与固相的相对运动和孔隙率、饱和度(毛细管压力)的松弛机制,可以较好的模拟波场的数值衰减。与目前常用的等效流体方法和基于开敞系统假设的非饱和孔隙介质模型相比,更符合勘探阶段的实际情况。前人对该介质模型平面波的速度和衰减做了一定的研究,但对整个波场的计算研究还未见报道。本文推导了该模型包含毛细管压力和孔隙度松弛机制的波动方程,并利用有限元的方法进行了波场模拟,并对波场特征进行了分析。数值模拟结果表明,在地震频段,非湿相位移波场中慢波p3较为清晰;毛细管压力(饱和度)和孔隙度的松弛效应对非湿相流体位移有较大影响,随松弛系数的增大,位移减小。     

横向非均匀介质远震体波接收函数的波场特征

系统研究了台站下方存在倾斜界面时,远震体波接收函数的波场特征及多方位接收函数对台站下方介质横向非均匀特征的反映能力．我们利用合成三维横向非均匀介质接收函数的Maslov方法,具体模拟了台站下方存在倾斜界面时的接收函数响应．结果表明,当台站下方存在倾向一致的倾斜界面时,远震体波接收函数的径向分量和切向分量分别随震源方位角的变化呈现对称和反对称的规律性变化．利用不同震源方位角接收函数径向分量和切向分量的变化规律,可以估计台站下方界面的倾向和倾角．当台站下方各界面的倾向不同时,随方位角的变化,接收函数只能直观给出界面的整体倾向．实际观测数据的分析结果表明,对于利用单个台站接收函数研究台站下方介质的横向非均匀特征来说,简单倾斜界面可以看作较好的一级近似．     

双相各向异性介质中弹性波方程的有限元解法及波场模拟

基于双相各向异性介质模型,首先推导了双相各向异性介质中弹性波传播的动力学方程及其Galerkin变分方程和有限元运动方程,然后给出了孔隙弹性波方程的有限元数值解法以及二维双相PTL介质中波场模拟的人为吸收边界条件. 最后,利用本文给出的有限元方法对双相PTL介质和双相各向同性介质中的弹性波传播进行了数值模拟. 结果表明:有限元方法和吸收边界条件有效、可行,在理想相界条件下,不论是从固体位移,还是从流体位移的波场快照都能看到明显的慢速拟P波;在黏滞相界情况下,能否观察到慢速拟P波,与含流体地层介质的耗散性质有关.对实际含流体介质,从流体位移分量的波场快照比从固体位移波场快照更容易观察到慢速拟P波.     

EFFECT OF ALTERNATE DRY AND SATURATED SOIL LAYERS ON GROUND MOTION AND WAVE PROPAGATION

简要地报道对不含水土层分层排列、饱水土层分层排列、不含水土层与饱水土层分层交错排列情况下对波传播和地面运动影响的研究结果．考虑到土场的剪胀性、线性和非线性本构关系、刚度退化等因素,编制了可适用上述各种情况和任意多土层（包括含水或不含水、力学性质不同、厚度不同、边界连续条件不同等）,在不同基底输入或上边界输入作用下的通用分析程序．通过对相当数量的典型情况进行的分析计算,得到了一些趋势性的认识,特别是对饱水与不含水土层分层交错情况,取得了一些认识．     

双相各向同性介质弹性波高精度波场分离数值模拟方法

为了便于研究双相介质固流相混合弹性波场中纵横波波场的传播规律,提出了基于交错网格的Biot双相各向同性介质弹性波动方程高精度波场分离正演数值模拟方法.采用高阶交错网格有限差分法来构建一阶双曲型双相各向同性介质弹性波动方程正演算子实现波场正演,并在每一步递推过程中,分别计算出同相和流相分量相应的散度场(纯纵波场)和旋度场...     

透射波波场重建和介质层厚反演研究

本文以P波和SV波波场比值,提出层状介质情况下透射波波场的反向重建算法原理,并据此给出在已知介质速度值时,求介质层厚度的反演方法。文中还以深源远震记录波形资料给出反演算例,证实本文的算法是可行的。     

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简要地报道对不含水土层分层排列、饱水土层分层排列、不含水土层与饱水土层分层交错排列情况下对波传播和地面运动影响的研究结果．考虑到土场的剪胀性、线性和非线性本构关系、刚度退化等因素，编制了可适用上述各种情况和任意多土层（包括含水或不含水、力学性质不同、厚度不同、边界连续条件不同等），在不同基底输入或上边界输入作用下的通用分析程序．通过对相当数量的典型情况进行的分析计算，得到了一些趋势性的认识，特别是对饱水与不含水土层分层交错情况，取得了一些认识．     

双相各向异性介质中弹性波方程的有限元解法及波场模拟

基于双相各向异性介质模型,首先推导了双相各向异性介质中弹性波传播的动力学方程及其Galerkin变分方程和有限元运动方程,然后给出了孔隙弹性波方程的有限元数值解法以及二维双相PTL介质中波场模拟的人为吸收边界条件. 最后,利用本文给出的有限元方法对双相PTL介质和双相各向同性介质中的弹性波传播进行了数值模拟. 结果表明:有限元方法和吸收边界条件有效、可行,在理想相界条件下,不论是从固体位移,还是从流体位移的波场快照都能看到明显的慢速拟P波;在黏滞相界情况下,能否观察到慢速拟P波,与含流体地层介质的耗散性质有关.对实际含流体介质,从流体位移分量的波场快照比从固体位移波场快照更容易观察到慢速拟P波.