地球自由振荡

摘要： 深部地下环境的“超静”特点对认识地球内部结构及演变规律具有重要意义.联合淮南深地实验室宽频带地震仪与弹簧重力仪观测资料,利用两种仪器的频率互补优势,初次探究了实验室地表与地下(-848 m)超宽频带(0.0001~50 Hz)的背景噪声水平.研究结果表明,除0.01~0.1 Hz频带内可能由于巷道内的空气流动导致地下噪声高于地表外,其余频带范围地下噪声均低于地表观测,且低频段(0.0001~0.01 Hz)差异较小而高频段(0.1~50 Hz)差异显著.此外,地下地震仪检测到更高信噪比的地球自由振荡简正振型,进一步验证了深部地下环境的“超静”特点.由于淮南深地实验室尚处于基础建设阶段,因此深部地下观测环境的“超静”特点有望随着观测条件的完善更加突显,实验结果可为深地实验室的后续建设和相关地学研究提供重要参考.

摘要： 选用通河地震台体应变观测数据,采用功率谱密度估计方法,获得2015年5月30日日本小笠原群岛地区8.0级大地震和2017年9月8日墨西哥沿岸近海8.2级大地震激发的0S4—0S35基频球型自由振荡频率,并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡频率进行对比,结果发现:前者共被检测到11个基频信号,有7个信号与理论值存在偏差,1个存在频谱分裂现象;后者共被检测到17个基频信号,有9个信号与理论值存在偏差,1个存在频谱分裂现象.

摘要： 对大地震激发的全球自由振荡的研究是探查地球内部结构的重要研究方向之一.以地球自由振荡数值模拟高精度、长时程、全球模拟的需求为导向,本文提出了一种适用于地球自由振荡高精度模拟的辛格式-谱元保弥散数值模拟方法.真实地球介质中弹性波能量的衰减成因复杂,对于甚低频情形,地球自由振荡的弥散衰减不容忽视.本文将保结构数值方法拓展至非保守动力学系统,发展了适用于弥散-黏弹阻尼介质弹性波方程的保弥散低阶辛格式数值模拟方法,将其应用于全球尺度地球自由振荡衰减效应数值模拟.数值模拟结果表明等效弥散衰减为地球深部(地核)自由振荡衰减的重要成分,并得出地球外核的等效弥散衰减系数.本文提出的方法为通过自由振荡研究探索地核非均匀性提供了一条的新途径.

摘要： 利用常熟地震台同场地观测的洞体应变仪、体应变仪、水管倾斜仪、垂直摆倾斜仪记录数据,采用小波变换与功率谱密度估计方法,检测2011年3月11日日本9.0级大地震激发的地球自由振荡信号,其中检测到47个球型基频振型(0S3—0S49)、15个环型基频振型(0T5—0T25)以及部分球型谐频振型,与地球初步参考模型(PREM)理论频率值基本符合,表明检测结果较好.对比结果显示:水管倾斜仪检测球型振荡振型能力最强,垂直摆倾斜仪检测环型振荡振型能力最强;体应变仪可检测到清晰的环型基频振型,且信噪比较高;倾斜仪对自由振荡信号的检测能力优于应变仪.

摘要： 根据2015-09-16智利Illapel地震现有的14个不同震源机制解模拟计算其激发的自由振荡信号,并与拉萨站和武汉站超导重力观测结果进行比对.基于1.5～5.3 mHz的球型简正模分析和约束Illapel地震的震源机制解,并参考最佳震源机制解,将观测值与模拟值进行对比,搜索更为准确的标量地震矩和断层倾角.计算得出,该地震标量地震矩为(3.0±0.2)×1021 Nm,相应矩震级为Mw8.3,最优断层倾角为19°.研究结果表明,利用超导重力观测可对Iilapel地震的震源机制解进行总体评估,基于长周期地震波信号或联合多种观测资料可反演得到可靠震级.

摘要： 在保证低频自由振荡信号分辨率,又不对高频自由振荡信号产生抑制效应的前提下,利用张家口地震台体应变观测资料,采用功率谱密度估计方法,获得2011年3月11日日本9.0级大地震激发的0S2—0S74基频球型振荡和17个谐频球型振荡(3S2、5S3、2S10、2S12、3S9、11S1、7S10、5S13、4S18、5S14、14S4、4S24、1S38、7S18、14S8、9S19、5S30),并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡周期进行对比,发现与实测振荡周期基本一致.

摘要： 2011年日本东北部太平洋海域发生Mw9.0特大地震,国际上很多著名地震科研机构和学者发布了不同的震源机制解,很多学者也对这些震源机制解进行了评价.选取其中较优的GCMT震源机制解计算模拟日本大地震激发的自由振荡信号,并与湖北地震台网的1 5个地震仪观测结果进行对比,进而评价各个地震仪在低频段的观测情况以及分析地震仪在不同频段的观测能力.结果表明,总体来说,在1.5～4.5 mHz频段,地震仪观测到的自由振荡信号与理论模拟值符合度较高;在小于1.5 mHz频段,地震仪整体的观测能力不佳;而在大于4.5 mHz频段,观测值振幅明显要低于模拟信号的振幅,表明在该频段信号的实际衰减要比PREM地球模型中衰减快.另外,基于1.5～4.5 mHz频段的球型简正模评估15个地震仪的观测状况,结果表明,大部分的地震仪观测情况较好,有10个台站的观测值与模拟值的符合度在90％以上;而YC、NZH、DJI等台站的符合度较差,其中DJI符合度最差,为0.358.

摘要： 2012年发生的苏门答腊大地震激起了强烈的环形地球自由振荡,本文利用南极26个地震台站记录的此次大地震激发的0T10简正模,分析南极上地幔结构异常对长周期自由振荡的影响,我们将震后20 h的自由振荡观测数据与利用PREM地球模型模拟的结果进行比较,结果表明:在震后较短时间内区域性(区域的范围远远小于简正模的波长)上地幔结构异常能显著影响长周期自由振荡质点的偏振,引起简正模强烈的偏振异常.以往研究主要关注地球自转和全球范围的上地幔结构异常对长周期自由振荡简正模的影响,局部范围的上地幔结构异常对长周期自由振荡的影响并未被重视.对南极地区0T10垂向偏振异常的进一步分析表明:南极大陆上地幔存在方位各向异性,上地幔各向异性主要分布在横贯南极山脉下方,深度范围约为70～660 km.利用震后较短时间内的长周期地球自由振荡观测资料可以对局部区域上地幔的各向异性及其深度范围提供约束,可作为剪切波分裂和面波层析成像技术的补充.

摘要： 地球自由振荡是指地球局部受到某种因素激发时,地球整体产生的连续振动,如在受到大地震、火山爆发或地下核爆炸的激发后,会发生整体的振动,并能持续一段时间.利用大地震产生的地球的自由振荡可以进一步研究地球内部的结构,还可以反推地震的震源破裂参数,以及搜索慢地震、静地震的发震位置和时间等,从而对不同地震的特征进行研究.因此提取地球自由振荡振型信息在地球物理的研究中具有非常重要的意义.本研究未对观测数据进行去重力潮汐和气压改正的处理，而是直接提取地球自由振荡的信息。结果表明在整个研究的频率范围噪音很微弱情况下，这样的处理方法在一定条件下是成功的。随着对地球自由振荡问题的探讨正在逐渐深入，除为地球内部结构问题研究提供约束条件外，还可以利用自由振荡观测资料研究震源过程、鉴别慢地震等。至于如何为建立更精确的地球模型等提供新信息，是需要深入研究的问题。

摘要： 本文首先介绍了地球自由振荡的基本特征，其次列举了影响地球自由振荡频谱特征的地球内部结构因素，最后指出数值模拟自由振荡现象，本质上就是求解满足适当初值条件的地球振动的微分方程组。本文尝试改进S362ANI地球模型的相关参数，基于改进参数，分别针对相同两次地震震源参数，模拟地震波传播过程，并与之前的数值结果进行比对，进而提出进一步研究方向及需要改进的问题。

摘要： 本文系统研究了利用超导重力数据研究汶川地震激发的球型地球自由振荡的理论和方法，并采用GGP下四个台站的数据资料，对汶川地震激发的球型地球自由振荡进行了检测，将其与PREM模型的周期进行对比验证了本文检测结果的有效性。

摘要： 超导重力仪(SG)具有极宽的动态线性测量范围,极低的噪声水平和漂移率,是目前监测重力场微小变化的最可靠仪器之一.本文介绍了我国超导重力仪检测到印度洋海啸大地震激发的地球自由振荡。

摘要： 地球自动振荡现象的观测与研究为人们提供了一种研究地球内部结构的重要方法.近几年来随着国际地球动力学合作项目(GGP)的实施,利用超导重力仪资料检测地球自由振荡已成为国际上一个比较活跃的研究方向.由重力观测资料检测到的地球自由振荡谱峰清晰与否,在相当程度上与观测资料的预处理方法有关.

摘要： 本文简要回顾了地球自由振荡周期的研究与检测和地球自由振荡谱线分裂的研究与检测,并简述了利用超导重力资料对这两个方面的观测研究情况.

摘要： 采用功率谱密度估计的方法来分析地球球型自由振荡;为了消除数据不能无限长而必须加窗造成的对功率谱密度估计的影响，采用Harming窗来抑制旁瓣，突出主瓣。计算中选取数据长度为2015年4月25-30日，共144小时的分钟值进行计算。在自由振荡发生的几天内，不考虑地球重力场长期变化的影响。计算结果显示获得了北京地震台gPhone重力观测数据对尼泊尔8.1级大地震后自由振荡频域的分布情况和不同的基频振型相应的功率谱大小，清晰地检测到了OSO-OS60之间绝大部分的基频振型自由振荡波形。

摘要： 本发明公开了一种电力系统自由振荡和强迫振荡的辨别方法，属于电力系统分析技术领域，该方法包括：系统开始振荡后，监测发电机、变压器和线路的有功功率振幅，以振幅最大的有功功率数据进行分析；求取每个振荡周期内的有功功率的最大值和最小值，相减得到振荡的峰峰值，从起振时刻开始，选取峰峰值随时间增大的几个或十几个振荡周期进行分析；用各峰峰值减去前一个峰峰值，得到峰峰值的增量，对增量求取自然对数；对峰峰值增量的自然对数进行线性拟合，计算斜率指标，斜率指标大于零为自由振荡，斜率指标小于零为强迫振荡。本发明利用起振阶段波形特征辨别振荡类型，提高了振荡类型辨别的速度和准确性，帮助电网运行人员及时准确的辨别振荡类型，采取针对性的措施平息振荡。

摘要： 一种用于有效地生成所需频率的复数正弦波的方法，包括在每个采样间隔把复数向量乘以预定的数值，以及使用复数向量内的最高阶比特以识别复数向量是否处在45度的整数倍，以及如果确定复数向量是45度的整数倍，则替换复数向量内的分量。如果识别复数向量不是45度的整数倍，则确定用于实部和虚部的误差因子，以及通过去除误差因子而校正实部和虚部。

摘要： 一种波形生成器，包括自由振荡式环形振荡器(104)、代数模块(108)、切换模块(112)以及输出模块(114)。自由振荡式环形振荡器包括多个连接在环路中的延迟部件(120p，120o，120c，120b，120a)以及排列在延迟部件之间的多个分支(分支15，分支14，分支2，分支1，分支0)，每个分支提供唯一定相的振荡跃迁信号。代数模块(108)对输入信号(132)作出响应，从而产生表示任意波形的第一上升沿的输出信号(136)。

摘要： 本发明公开了一种风洞自由振荡试验的低阻尼俯仰动态支撑装置，所述试验模型分为试验模型前段和试验模型后段，所述试验模型前段固定于试验模型后段的一端，所述俯仰动态调整机构连接于试验模型后段内，所述自动锁紧机构连接于俯仰动态调整机构的一端，所述自动锁紧机构远离俯仰动态调整机构的一端与通气尾支杆组件的另一端相连接，所述角位移测量组件内嵌于俯仰动态调整机构。本发明中，与现有张线、条带、机械轴承和常规气浮轴承等类型的动态支撑装置比较，本俯仰动态支撑装置结构紧凑、体积小，能够内置于试验模型质心附近允许的较小安装空间内，与风洞流场互不产生干扰，符合高超声速风洞试验的基本要求。

摘要： 本发明公开了一种电力系统自由振荡和强迫振荡的辨别方法，属于电力系统分析技术领域，该方法包括：系统开始振荡后，监测发电机、变压器和线路的有功功率振幅，以振幅最大的有功功率数据进行分析；求取每个振荡周期内的有功功率的最大值和最小值，相减得到振荡的峰峰值，从起振时刻开始，选取峰峰值随时间增大的几个或十几个振荡周期进行分析；用各峰峰值减去前一个峰峰值，得到峰峰值的增量，对增量求取自然对数；对峰峰值增量的自然对数进行线性拟合，计算斜率指标，斜率指标大于零为自由振荡，斜率指标小于零为强迫振荡。本发明利用起振阶段波形特征辨别振荡类型，提高了振荡类型辨别的速度和准确性，帮助电网运行人员及时准确的辨别振荡类型，采取针对性的措施平息振荡。

摘要： 一种用于有效地生成所需频率的复数正弦波的方法，包括在每个采样间隔把复数向量乘以预定的数值，以及使用复数向量内的最高阶比特以识别复数向量是否处在45度的整数倍，以及如果确定复数向量是45度的整数倍，则替换复数向量内的分量。如果识别复数向量不是45度的整数倍，则确定用于实部和虚部的误差因子，以及通过去除误差因子而校正实部和虚部。

摘要： 一种波形生成器，包括自由振荡式环形振荡器(104)、代数模块(108)、切换模块(112)以及输出模块(114)。自由振荡式环形振荡器包括多个连接在环路中的延迟部件(120p，120o，120c，120b，120a)以及排列在延迟部件之间的多个分支(分支15，分支14，分支2，分支1，分支0)，每个分支提供唯一定相的振荡跃迁信号。代数模块(108)对输入信号(132)作出响应，从而产生表示任意波形的第一上升沿的输出信号(136)。

摘要： 公开了减小自由振荡的压电微机械超声换能器。一种PMUT设备包括膜元件，该膜元件适于通过在相应的共振频率下围绕平衡位置振荡来产生和接收超声波。压电元件沿第一方向位于膜元件上方，并且被配置为当电信号施加到压电元件时使膜元件振荡，并且响应于膜元件的振荡而产生电信号。阻尼器被配置为减少膜元件的自由振荡，并且阻尼器包括围绕膜元件的阻尼器腔，以及聚合物构件，该聚合物构件的至少一部分沿第一方向在阻尼器腔上方。

摘要： 本发明公开了一种风洞自由振荡试验的低阻尼俯仰动态支撑装置，所述试验模型分为试验模型前段和试验模型后段，所述试验模型前段固定于试验模型后段的一端，所述俯仰动态调整机构连接于试验模型后段内，所述自动锁紧机构连接于俯仰动态调整机构的一端，所述自动锁紧机构远离俯仰动态调整机构的一端与通气尾支杆组件的另一端相连接，所述角位移测量组件内嵌于俯仰动态调整机构。本发明中，与现有张线、条带、机械轴承和常规气浮轴承等类型的动态支撑装置比较，本俯仰动态支撑装置结构紧凑、体积小，能够内置于试验模型质心附近允许的较小安装空间内，与风洞流场互不产生干扰，符合高超声速风洞试验的基本要求。

摘要： 本实用新型涉及一种自由振荡式电力变压器快速消磁电路。所述自由振荡式电力变压器快速消磁电路包括状态指示模块、开关电源模块、电容器组模块、控制模块、工作指示电路；状态指示模块、开关电源模块、电容器组模块、控制模块、工作指示电路依次相连。该自由振荡式电力变压器快速消磁电路是一种电力变压器高效益率消磁电路，旨在高效、快速的完成电力变压器的消磁，以防变压器送电时极大的励磁涌流引起变压器保护误动作引发的设备故障，延迟送电、从而引发电力系统事故事件，对人民生命财产、交通安全、生产生活带来极大的影响。