Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Пузырев Н.Н. -> "Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию " -> 130

Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.

Пузырев Н.Н. Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию — Нвс.:НИЦ ОИГГМ, 1997. — 301 c.
Скачать (прямая ссылка): metodiiobseysisled1997.djvu
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 187 >> Следующая

При помощи лабораторного ультразвукового моделирования, разработанного в СССР в начале 50-х годов [Ивакин, 1969], решаются следующие основные задачи: 1) получение сейсмограмм в рамках теории упругости в сложных структурных условиях, для которых не разработаны строгие математические решения; 2) экспериментальные исследования волновых полей в моделях неидеально упругих сред, в которых распространение волн не может быть описано на основе теории линейно-упругой среды; 3) моделирование процессов обработки и интерпретации сейсмических данных.
Корректная постановка задач физического моделирования требует соблюдения услоний подобия ЧОДй-ТР. И натуры. Ht рассматривая ьспросог \V.*;cy.v.v. , IOW, ::¦.::',/f.;•;., ічлх'-.ч т>:\і.уч і'й
тождественность волновых полей в реальных условиях и на модели, если расстояния измерять в длинах соответствующих типов (P либо S) волн. Полагается также, что декремент затухания (т. с. уменьшение амплитуды плоской волны на расстоянии, равном длине волны А) не зависит от частоты.
По типу размерности модели подразделяются на пространственные и двумерные. Первые из них реализуются в двух видах — твердые и твердожидкие модели. В двумерном случае модель представляет собой лист искусственного материала, толщина которого значительно меньше длины волны.
Твердые трехмерные модели, как правило, изготавливаются из искусственных материалов как в виде готовых блоков (оргстекло, дюралюминий и др.), так и путем отливки из расплавленного материала (сургуч, битум и др.). Отдельные блоки с различными физическими параметрами жестко соединяются между собой путем склеивания либо другим способом. Качество соединения проверяется на двух одинаковых блоках, на границе между которыми не должны возникать отраженные волны заметной амплитуды. Поскольку толщина блоков и их форма могут быть различными, то можно создать модели, имитирующие слоистые, слоисто-блоковые и другие виды структур. Поверхности, на которых располагаются пьезоэлектрические датчики, тщательно отшлифовываются. Важнейшим условием надежного измерения динамических характеристик волн является обеспечение стабильного контакта датчиков со средой. С этой целью между датчиками и средой помещают очень тонкий слой вязкого материала. Наиболее заметно контакт влияет на горизонтальные датчики при возбуждении и регистрации поперечных волн. Наблюдение волновых полей во внутренних точках среды для трехмерной модели производится весьма редко. 204
Глава 11. Акустические исследования
Эффективность применения твердых трехмерных моделей была показана, в частности, на примерах изучения волновых полей при наличии рассеивающих элементов на границах [Гик, 1983], а также в случае вертикальных тел, имитирующих кимберлитовые трубки, располагающиеся в горизонтально-слоистой среде [Орлов и др., 1983].
Твердожидкие модели непосредственно связаны с изучением волновых полей применительно к задачам морских сейсмических исследований. В последнее время созданы специальные комплексы для моделирования задач морской сейсморазведки с цифровой аппаратурой и моделями, монтируемыми в специально оборудованных бассейнах [Якуш и др., 1989]. Такой комплекс позволяет осуществлять эксперименты как в линейном, так и в площадном вариантах. При этом не только решается прямая задача, но и моделируется процесс обработки полученных данных. Однако твердожидкие модели нередко используются в задачах, не связанных непосредственно с морскими исследованиями, но в этих случаях соответствие между моделью и реальными условиями является неполным [Ивакин, 1969; Гик, 1983].
Наиболее существенный недостаток трехмерных моделей, особенно твердых, — сложность их изготовления даже в случае однородных пластов и блоков. Что касается создания модели градиентной среды, то эта задача в трехмерном варианте до сих пор остается нерешенной. В связи с этим с самого начала развития методов ультразвукового моделирования большое распространение получили листовые модели. Было показано, что при решении двумерных задач такие модели во многих случаях дают возможность с достаточной точностью воспроизводить волновые поля, характерные для натуры. Эксперименты показали, что толщина листа должна быть меньше Хр/4. При обеспечении этого условия в плоскости листа будут распространяться „пластинчатые" упругие P- и SK-волны. Скорость vs пл в этом случае будет такой же, как в массиве, т. е. V5 пл - V5 м. Соответствующие скорости для продольных волн подчиняются зависимости
^пл = Ц~- = ¦ 2Ум v 1 - Ум- (11-5)
где о — коэффициент Пуассона; ум = v5 Jvp м.
Видно, что при малых ум различие между vр пл и vp м может быть очень велико. Связь между Упл = vs nJvp пл и Ум выражается зависимостью
У„л = ї(1 -YlYl/1-
Отсюда следует, что упп в идеально упругой среде всегда больше 0,5. Следовательно, двумерное моделирование корректно можно использовать только для достаточно больших значений ум в натуре.
Так, например, при ум = (о = 0,25) различие между у^ и ум равно ~6 %. Это означает, что
коэффициенты отражения и прохождения для пластины и массива будут близки друг к другу.
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 187 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed