用传递矩阵法求解多层层状弹性半空间轴对称动力问题的奇…

本文利用Ｌａｐｌａｃｅ－Ｈａｎｋｅｌ联合变换及传递矩阵技术，导出了多层层状弹性半空间轴对称动力问题在层间完全接触情况下奇异解的一般解析表达式。本文方法概念清晰、公式简洁、易于应用。文中给出了计算实例，所得结果与文献的计算结果吻合较好。     

柱坐标系下任意埋藏源层状弹性半空间问题的奇异解

通过方位角的Fourier变换及关于径向的Hankel变换,将柱坐标系下一般形式的弹性力学基本方程和本构方程转化为波数域内非齐次的二阶常微分方程组,利用初参数法,建立了介质层传递矩阵．利用层间完全接触条件,给出了任意埋藏源层状弹性半空间频域奇异解,时域奇异解可通过关于频率的Fourier积分得到,该方法可应用到固体、流体层的情况.     

柱坐标系下任意埋藏源层状弹性半空间问题的奇异解

通过方位角的Fourier变换及关于径向的Hankel变换，将柱坐标系下一般形式的弹性力学基本方程和本构方程转化为波数域内非齐次的二阶常微分方程组，利用初参数法，建立了介质层传递矩阵．利用层间完全接触条件，给出了任意埋藏源层状弹性半空间频域奇异解，时域奇异解可通过关于频率的Fourier积分得到，该方法可应用到固体、流体层的情况.     

横观各向同性层状半空间中的弹性位错

本文在柱向量函数系下,利用传播矩阵法求解了层状横观各向同性半空间由内部点源位锚引起的变形;对六个基本点源位错,以等价体力法推出了横观各向同性情形下的点源函数,并且给出了内部任意剪切位错源引起的地表位移的积分表达式。为研究地球的层状结构,特别是其上部的横观各向同性对地表的地震位移、应变以及倾斜场的影响提供了计算公式。     

横观各向同性层状半空间中的弹性位错

本文在柱向量函数系下,利用传播矩阵法求解了层状横观各向同性半空间由内部点源位锚引起的变形;对六个基本点源位错,以等价体力法推出了横观各向同性情形下的点源函数,并且给出了内部任意剪切位错源引起的地表位移的积分表达式。为研究地球的层状结构,特别是其上部的横观各向同性对地表的地震位移、应变以及倾斜场的影响提供了计算公式。     

多肢剪力墙自振频率传递矩阵法简化计算

基于连续体系模型与传递矩阵法的结合,提出了一种简化方法来计算多肢剪力墙的动力特性。整个结构体系等效模拟为一个夹层结构梁;建立了相应的基本微分方程;通过求解微分方程得到了楼层间变形函数;利用边界条件及层间变形函数导出了层间传递矩阵;据此计算出了体系的振型与自振频率。算例分析表明本文方法计算结果与文献给出的解是比较吻合的。     

用传播矩阵法研究层状交错地层中的多分量感应测井

为了实现交错沉积等复杂环境中的电磁场数值模拟,本文在常规横向同性模型的基础上引入了电导率主轴坐标系相对地层坐标系的层理方位角和倾角,建立了交错地层模型.并利用传播矩阵法建立了一维层状交错地层模型中的多分量感应测井仪器响应的正演模拟算法.首先将频率-波数域中的电磁场分解为上行和下行模式波,给出了任意朝向的磁偶极子在无限大地层中模式波的解析解.进一步通过引入地层界面上的透射、局部反射以及广义反射系数矩阵,推导了一维层状地层中的模式波表达式.在此基础上,利用二维Gauss-Legendre积分实现了Fourier逆变换,得到了可用于多分量感应测井模拟的频率-空间域磁场并矢格林函数.最后,通过多个数值模拟结果考察了井眼倾角、层理方位角和倾角变化对多分量感应测井响应的影响.

     

用传播矩阵法研究层状交错地层中的多分量感应测井

为了实现交错沉积等复杂环境中的电磁场数值模拟,本文在常规横向同性模型的基础上引入了电导率主轴坐标系相对地层坐标系的层理方位角和倾角,建立了交错地层模型.并利用传播矩阵法建立了一维层状交错地层模型中的多分量感应测井仪器响应的正演模拟算法.首先将频率-波数域中的电磁场分解为上行和下行模式波,给出了任意朝向的磁偶极子在无限大地层中模式波的解析解.进一步通过引入地层界面上的透射、局部反射以及广义反射系数矩阵,推导了一维层状地层中的模式波表达式.在此基础上,利用二维Gauss-Legendre积分实现了Fourier逆变换,得到了可用于多分量感应测井模拟的频率-空间域磁场并矢格林函数.最后,通过多个数值模拟结果考察了井眼倾角、层理方位角和倾角变化对多分量感应测井响应的影响.     

用传播矩阵法研究层状正交各向异性地层中多分量感应测井响应

本文采用传播矩阵技术研究并建立了层状正交各向异性地层中多分量感应测井响应的有效算法.首先通过Fourier变换将频率空间域中的Maxwell方程组求解问题转化为频率波数域中关于电磁场水平分量常微分方程组的定解问题.利用该方程组系数矩阵的本征值和归一化本征向量将电磁场分解成上行波和下行波模式的组合,推导出均匀正交各向异性介质中由任意方向磁偶极子产生的电磁波模式解析表达式;在此基础上,利用叠加原理和边界条件研究了电磁波在层状正交各向异性地层中的反射和透射,给出各个界面上的广义反射系数和不同地层中电磁波振幅的递推公式,进而得到电磁波模式的解析解.为了有效确定频率空间域中的电磁场,采用二维Patterson自适应求积算法结合有限连分式展开技术计算傅氏逆变换.最后通过数值模拟结果证明了该算法的有效性,考察了不同各向异性系数、不同井眼倾角以及仪器长度和工作频率变化等情况下的多分量感应测井响应特征.     

任意震源力作用下多层粘弹性半无限地基平面问题的解析解

本文利用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换及矩阵传递技术，导出了在任意震源力作用下多层粘弹性半无限地基平面问题的一般解析表达式。本文的方法概念清晰、公式简便实用。文中给出了计算实例，所得结果与现有文献的数值计算结果一致。     

水平场转换函数空间分布特征的数值模拟

应用三维有限差分法，对长方形导体的水平场转换函数分布特征进行数值模拟计算，给出了实部和虚部的分布规律，并研究了源场周期、导体导电率、导体埋深、导体长度对转换函数取值的影响．转换函数的极值分布在导体中央、4个犄角和边界附近，且随边界而移动．表明边界附近是转换函数的最佳观测位置．      

轴对称二维任意非均匀介质中偏轴点源激励的位场数值解

对具有任意多平面分层,且每一平面分层中又具有任意多径向柱面分层的复杂非均匀介质中偏轴点源激励的位场分布进行了高效数值分析．对于这种三维非均匀位场分布,应用数值本征模展开描述其径向的基模和高阶模,用集合反射矩阵和集合透射矩阵匹配各平面界面的边界条件,各平面分层中的位场则用递推算法获得．偏轴点源位场的求解,为电法测井中高分辨薄五层探测提供了理论分析基础．     

轴对称二维任意非均匀介质中偏轴点源激励的位场数值解

对具有任意多平面分层，且每一平面分层中又具有任意多径向柱面分层的复杂非均匀介质中偏轴点源激励的位场分布进行了高效数值分析．对于这种三维非均匀位场分布，应用数值本征模展开描述其径向的基模和高阶模，用集合反射矩阵和集合透射矩阵匹配各平面界面的边界条件，各平面分层中的位场则用递推算法获得．偏轴点源位场的求解，为电法测井中高分辨薄五层探测提供了理论分析基础．     

图法及其在Toeplitz矩阵分解中的应用

实现了基于图法的稀疏正定系统的求解，并在此基础上实现了具有Toeplitz结构的大型稀疏矩阵的快速LU分解，在基于波边方程的地震数据处理如地震波场模拟和叠前深度偏移等隐式方法中，拉普拉氏算子或亥姆霍兹算子的快速分解是这些方法能否实现的关键，在螺旋边界条件下，这些算子的表示矩阵是具有Toeplitz结构的正定厄密矩阵，可以通过本文方法实现快速分解。     

电极型电阻率测井反演算法研究

低频电极型测井仪的响应总是受井眼、围岩和侵入的影响,而传统的测井综合解释无法完全有效地校正这些影响．本文将收敛速度快而效果好的变形波恩迭代（DBIM）方法用于处理轴对称二维非均匀介质分布的电导率反演问题．在每次迭代过程中采用了快速的半解析的模式匹配的正演方法,半解析地表达出反演中所需计算的格林函数的偏导数;并在此基础上半解析地求出了反演的非线性积分方程中的积分运算,大大提高了反演速度和精度．     

电极型电阻率测井反演算法研究

低频电极型测井仪的响应总是受井眼、围岩和侵入的影响，而传统的测井综合解释无法完全有效地校正这些影响．本文将收敛速度快而效果好的变形波恩迭代（DBIM）方法用于处理轴对称二维非均匀介质分布的电导率反演问题．在每次迭代过程中采用了快速的半解析的模式匹配的正演方法，半解析地表达出反演中所需计算的格林函数的偏导数；并在此基础上半解析地求出了反演的非线性积分方程中的积分运算，大大提高了反演速度和精度．     

综合预报中各手段权重的层次分析确定法

本文结合地震预报实际,将层次分析法引入到地震综合预报中,构造出一个目的层(预报功能)、准则层(对应率、概括率、服务时间)及手段层(参与综合预报的各观测手段)的层次结构模型,分别计算出各层次相对上一层次的权重,最后计算出各手段在综合预报中的合成权重。