多相离散随机介质探地雷达三维数值模拟

摘要

沥青混凝土是典型的多相离散随机介质,为了研究探地雷达波在这种介质中的传播特征,基于随机介质模型理论与统计学方法,研究了沥青混凝土芯样的空间随机分布统计特征、各组成物质体积百分比、自相关函数及其特征参数(如自相关长度、自相关角度等),基于量化约束多相离散随机介质模型建模算法,构建了与之对应的多相离散随机介质三维模型.采用时域有限差分法建立了商用探地雷达蝶形天线的三维模型,开展了多相离散随机介质探地雷达三维数值模拟.研究结果表明:多相离散随机介质模型不仅能全面、准确地描述沥青混凝土的介质特征,而且可用于描述其他的复杂非均质混合物,其模拟剖面与实测剖面相符,有利于指导探地雷达沥青混凝土质量无损检测实测剖面的数据解译.