频散特性

摘要： 针对具有弹性海底环境中水中低频宽带脉冲信号,研究基于Scholte波频散特性的被动测距方法。以简正波理论为基础,将海底地震波拾振器接收的时域信号表示成Scholte波与简正波之和,采用时频分析方法提取Scholte波与简正波到达时间,分别利用Scholte波不同频率处到达时间差以及Scholte波、简正波同频率到达时间差进行声源距离估计。对具有弹性海底的Pekeris波导环境中的脉冲声源进行仿真分析,结果表明,利用Scholte波不同频率处到达时间差以及Scholte波、简正波同频率到达时间差均可以有效进行声源距离估计,两种方法的距离估计结果不同,但测距误差均小于2%。

摘要： 对于两相混合物质,传统的混合定律一般忽略内含物的几何结构及其排列方式,并且只适用于小体积内含物,为此本文基于有限元数值模拟,针对包含大体积内含物的复杂两相物,研究其介电频散特性的影响因素.借助多物理场耦合分析软件COMSOL建立两相混合物质电容模型,计算某一频宽的混合物质等效介电常数,通过调整内含物的体积、位置、个数、排列形式及其形状等参数,研究其等效介电常数的频率响应特性.仿真分析表明:当内含物体积占比较小时,内含物位置、个数与排列形式及其形状等对该混合物质的等效介电常数没有明显的影响,此时亦可通过混合公式计算等效介电常数;对于内含物体积占比大的混合物质,如数字岩心模型,以上因素对等效介电常数的影响尤为明显,此时混合公式不适用,需通过数值方法研究其等效介电常数的频散特性.

摘要： 薄板为列车地板、船舶船体、飞机舱体等的主要组成单元,其声振性能的好坏直接影响其组成结构内部环境的声学品质.基于2.5维有限元(2.5D Finite element,2.5DFE)-2.5维瑞利积分(2.5D Rayleigh's integral)建立无限长薄板的振动声辐射模型,结合薄板的解析模型验证该数值方法的准确性,研究薄板的频散特性和隔声性能,并进一步讨论了入射角度、阻尼损耗因子和厚度对薄板隔声性能的影响.结果表明,无限长薄板在有限尺寸方向表现出模态特性,在无限长方向表现出波动特性,特征波包括面内压缩波和以横截面弯曲振型波动的弯曲波;随入射角度的增加,薄板隔声吻合频率向高频移动,且吻合频率以下频带隔声量变大;增加薄板的阻尼损耗因子有助于提高隔声低谷附近频带及吻合频率之后频带的隔声量;随板厚的增加,隔声量第1阶低谷频率和吻合频率分别变大和变小,导致"声学短路"频带缩小,在整个频段,隔声量因板刚度和质量的增加得到改善.该方法适用于复杂的无限长波导结构,在高频声振研究中,较传统有限元-边界元法计算效率高,应用前景广泛.

摘要： 利用波传播方法从理论上分析了无限介质包围的充液管道中导波的频散特性。基于经典的薄壳振动理论,求出了不同传输路径中的波数表达式,并利用数值方法对振动方程进行解析研究,分析管道参数和无限介质对导波频散特性的影响。结果表明,管道厚径比、管壁厚度、无限介质和管壁材料与导波频散密切相关。其中管道厚径比和管壁材料对流体主导波(s1波)频散的影响更大,管壁厚度和无限介质对管壁压缩波(s2波)频散的影响更大。通过仿真证实了无限介质对s2波频散的影响比对s1波更大。研究结果对于地埋管道的漏损检测具有一定的参考意义。

摘要： 通过对典型地质异常体设计相关模型,开展瑞雷波理论正演研究,分析比较地质异常不同位置、不同尺寸规模、不同物理力学性质在频散曲线上的不同表现,归纳总结各条件下的瑞雷波频散曲线的“之”字形的规律,为瑞雷波法应用于地下工程勘探提供理论依据。

摘要： 通过对典型地质异常体设计相关模型,开展瑞雷波理论正演研究,分析比较地质异常不同位置、不同尺寸规模、不同物理力学性质在频散曲线上的不同表现,归纳总结各条件下的瑞雷波频散曲线的"之"字形的规律,为瑞雷波法应用于地下工程勘探提供理论依据.

摘要： 分析阐述地震波无伤检测技术原理及频散曲线特性,基于案例工程测量,对地震波无伤探测与分层取芯实验探伤技术,开展工程测量技术对比,验证和揭示地震波无伤探测技术在沥青路面结构工程测量中的技术适用性与应用优势,对沥青路面结构无伤测量工程应用有技术参考价值.

摘要： 分析阐述地震波无伤检测技术原理及频散曲线特性,基于案例工程测量,对地震波无伤探测与分层取芯实验探伤技术,开展工程测量技术对比,验证和揭示地震波无伤探测技术在沥青路面结构工程测量中的技术适用性与应用优势,对沥青路面结构无伤测量工程应用有技术参考价值。

摘要： 针对兰姆波多模态识别问题,提出了基于小样本字典学习的模态识别方法.将多层复合板的频散特性看作一个线性时不变系统.首先,根据频散知识模拟各个模态传播特定距离后的信号,提取走时和能量特征创建字典;其次,获取待测信号的走时特征,通过查询字典来识别兰姆波模态;最后,根据能量参数估计结果,实现待测信号中各模态信号的分离和重构.通过对3层粘接的AAA板(铝板-亚克力板-铝板,每层厚度为2 mm)中传播距离为0.3 m、0.5 m的直达波和反射波的仿真验证,结果显示该方法对A0、S0模态的有效识别和各个波包信号的准确重建.

摘要： 根据两固体粘接结构在不同粘接强度下的弹簧模型边界条件,通过傅里叶积分变换方法进行波动方程求解,理论分析和数值计算了相近横波速度的两种固体间界面波的频散及衰减特性。计算结果表明,当切向弹簧劲度系数从滑移粘接界面向完好粘接界面逐渐变化时,界面波的频散特性随之变化。在此基础上进一步计算了不同界面粘接条件下法向线源脉冲激发的界面波瞬态信号,可以更直观地观察不同粘接界面条件时界面波的信号特征与传播特性,包括频散特征、幅度变化等。采用完全在固-固界面激发、同时在界面接收的新方式,研究了不同界面特性玻璃-钢界面波的频散特性及瞬态波形,发现了不同于其他研究的界面波的独特特性,这些研究结果为进一步基于界面波传播特性进行粘接界面特性的定量和定性超声检测与评价提供了理论依据以及检测和表征的手段。

摘要： 沉积物剪切波速是海底沉积声学研究的重要因素之一,是海洋工程地质勘查工作中必要的物理参数,与沉积物物理力学性质具有密切关系.本文在胶州湾采集沉积物样品,采用弯曲元测试系统进行不同频率剪切波速测试,结合沉积物物理性质测试,研究胶州湾沉积物剪切波速及其频散特性与物理性质相关性.研究结果表明在250～2000Hz测试频率范围内,沉积物剪切波速为26.5～103.5m·s-1,砂土剪切波速最高,粉土次之,黏土和粉质黏土则偏低;沉积物剪切波速表现出明显频散特性,剪切波速随测试频率增加表现出对数增长趋势,频散因子为0.3～31.1,频散度为1.1％～103.8％,受沉积物类型影响显著;沉积物剪切波速、频散因子和频散度与沉积物物理性质间存在不同相关程度的一元二次函数关系,三者间表现为一致的变化规律,但频散度与物理性质间的统计关系相关程度明显偏低.

摘要： 本文重点研究具有弹性海底的Pekeris波导环境下，流体层中声速剖面对波导频散特性的影响。从图形数据分析可得：(1)波导中各阶简正波相速度无一例外随着声源频率的升高而降低，分界面上第0阶简正波Scholte波存在相速度上限min，流体层中各阶简正波相速度则存在下限min;(2)Scholte波在声源频率很低时依然存在，几乎不存在截止频率;而随着简正波阶数的增大，各阶简正波的截止频率也逐渐提高;(3)海底Scholte波声速在低频段受声速分布的影响不大，海底Scholte声速受海底分界面上声速影响较大，与流体层中、上部声速分布基本无关;(4)流体层中各阶简正波受水中声速分布影响较大，且随着激发频率的增加影响愈发明显。

摘要： 在超声无损检测领域,泄漏模式频散特性的求解一直是一个值得关注的问题.本文采用全局矩阵方法推导出平面层状结构的特征方程,利用局部峰方法确定出特征方程的解所在的复空间,由最小值搜索和五点二分法得到特征方程的精确解,并通过移动相位法进行判断,最后采用外推算法曲线追踪得到单个模式的完整曲线.计算实例表明,本文介绍的方法能够快速、准确地计算出泄漏模式的频散曲线.

摘要： 通过分析岩体存在的弹性波频散现象,研究影响岩体弹性波频散特性的因素,并根据试验室和现场研究成果,采用多尺度分析方法,提出以岩体密度、泊松比、节理发育密度、节理张开度等地质参数为基础的单节理等效介质模型及频散方程,探讨岩体频散效应对不同频率弹性波传播速度影响程度的计算方法,为在工程中利用不同频率波速对岩体进行一致性评价提供了可能.

摘要： 瞬态面波法是一种新型浅层地球物理勘探方法,它利用瑞利波的频散特性及其传播速度与地基土物理力学性质的相关性来解决诸多工程问题.本文结合努瓦克肖特市城市排水项目工程勘察,应用瞬态面波勘探技术,利用其测试方法先进、采集数据效率高、测试成果直观明了的特点,与原位测试和钻探成果进行对比,总结瞬态面波在相应地层中的传播规律,利用面波技术辅助勘察,极大提高了工作效率.

摘要： 管道超声导波检测技术便捷、一次检测长度较长的特点,比传统超声检测技术具有很大优势.本文主要主要介绍了超声导波在管道的传播方程以及传播机理,对导波的频散特性、波结构含义以及对实际检测中的选择作了描述,为实际使用导波,合理地选择激励参数提供一些理论支持.

摘要： 针对无限介质包裹的固体圆柱杆结构,在弹性动力学的基础上,利用波动方程推导出了导波的频散方程,分析了导波在该结构中的频散特性;采用有限元的方法,在COMSOL软件中建立了无限介质包裹固体圆柱杆结构的导波传播3D模型,通过激发纵向导波,仿真了导波在该结构中的传播形态.通过该研究可以更好的解释导波在传播过程中的频散特性.

摘要： 本文以岩石的电性特征为基础,开展页岩的复电阻率频散实验,并通过对实验数据的分析和双Cole-Cole模型的理论研究,实现了反演拟合,提取到零频电阻率和极化率两个频谱参数.在此基础上,讨论分析页岩的矿物成分及含量对频谱参数的影响,初步确认黄铁矿是引起页岩高极化率的原因,而且发现在高TOC页岩层里,存在着高极化率的电性特征.

摘要： 传统AVO分析技术建立在弹性波Zoeppritz方程的理论基础上,它没有考虑到实际介质的频散特性.最近试验表明:在含油气的地层岩石中,地震波传播速度与频率有关;流体含量越高的地方,地震波频散的程度越高;含油、气储层的地震频散要高于含水储层的频散.因此地震速度频散可能作为流体识别的标志.本文在前人研究的基础上推导了一种新的频变AVO方法,并将该方法应用至丰谷三维地震数据中进行油气预测.频变AVO反演和测井对比结果表明,纵波频散梯度大的地方和地下优质的油气储层区域有着较好的对应关系,因此本文提出的频变AVO方法可以用来检测实际的地下油气储层.

摘要： 本文从球坐标(Spherical coordinate)非地转、正压水平无辐散大气运动微扰方程出发,推导出球面Rossby波方程,证明球面Rossby波的物理机制仍然是绝对涡度守恒与β效应,但基本气流以涡度形式参与了β效应.因球面Rossby波偏微分方程不存在经向-纬向传播的“水平简谐波(传统Rossby波)”解,则将它做经向-纬向求导分离,从而得到关于球面经向风扰动的二阶偏微分方程及与之相应的仅作纬向传播的简谐波解,但待解的二阶偏微分方程不归于数理方程中的任何特殊函数,即证明不存在以连带Legendre函数为通解的Haurwitz波(Haurwitz,1940).故本文采用传统Rossby波两个通解,当作球面Rossby波两类特解,做诊断分析表明,传统Rossby波正确反映球面Rossby波的(β-平面近似)“线性部分”,但球面Rossby波及其纬向波速和群速都带有地球曲率性,并且存在奇点,其中,球面谐波扰动Rossby波仍然保持槽与脊纬向对称性,但“正弦扰动”与“余弦扰动”Rossby波有一定差别,而球面指数扰动Rossby波槽与脊不具备纬向对称性,后者可以解释东、西风带槽与脊一般为纬向非对称,还可以解释台风的纬向非对称结构.

摘要： 一种考虑地层特性室内测量波速围压、频散校正方法，包括以下步骤：(1)收集研究区地质、测井资料、取心资料以及井下岩石；(2)将岩心样品制成多块标准岩样，并进行室内声波测试，得到室内声波时差值；(3)将25kHz作为目标频率，对室内测试声波时差频率校正，计算得到室内测试声波时差值；(5)建立不同围压与0围压下声波时差比值随围压变化关系，建立声波时差比值与围压之间关系模型；(4)利用测井资料计算泥质含量和孔隙度；(5)利用已建公式，建立校正后声波与现场声波关系式。本发明通过建立的校正模型消除室内声波时差频散现象；还考虑了地层围压条件、岩石孔隙度、泥质含量等，获取与地层实际情况下的真实声波时差值。

摘要： 频压转换电路(21)接收作为输入的时钟CLK，并按照时钟频率提供电压IVdd作为输出。频压转换电路(21)的输入和输出特性被调节成基本与给定的输入和输出特性匹配。

摘要： 一种考虑地层特性室内测量波速围压、频散校正方法，包括以下步骤：(1)收集研究区地质、测井资料、取心资料以及井下岩石；(2)将岩心样品制成多块标准岩样，并进行室内声波测试，得到室内声波时差值；(3)将25kHz作为目标频率，对室内测试声波时差频率校正，计算得到室内测试声波时差值；(5)建立不同围压与0围压下声波时差比值随围压变化关系，建立声波时差比值与围压之间关系模型；(4)利用测井资料计算泥质含量和孔隙度；(5)利用已建公式，建立校正后声波与现场声波关系式。本发明通过建立的校正模型消除室内声波时差频散现象；还考虑了地层围压条件、岩石孔隙度、泥质含量等，获取与地层实际情况下的真实声波时差值。

摘要： 本发明公开了一种利用电磁超声导波频散特性快速测量金属板材厚度方法；该方法利用周期性永磁体电磁换能器发射水平剪切导波，沿传播方向多次(至少需要移动一次)平移接收传感器位置后并记录导波信号。然后，利用信号处理方法分别对不同位置的导波信号进行分析计算。在此基础上，通过对超声导波在金属板材中传播的体波波速以及不同模态的相速度的计算，结合电磁超声导波的频散特性实现对金属板材厚度的快速准确测量，本发明有效解决了超声导波在金属板材中传播速度无法准确获得的问题，消除了金属板材几何形状以及外部测量条件对波速测量的影响，具有检测速度快、准确度高等显著特点。

摘要： 本发明提供一种近井眼地层的介电常数频散特性在宽频谱的连续测量方法，由宽带发射天线向井眼外发射一个宽频瞬变脉冲信号，信号穿过地层后，由宽带接收天线接收到电压脉冲序列；对接收到的时域脉冲信号进行分析，利用其时延特性初步评估周围地层的介电常数范围；对时域脉冲信号进行傅里叶变换，与发射脉冲做比较运算，对周围地层介电常数的频散特性进行评估；得到地层含水、含油饱和度；由宽带发射天线向井眼外发射下一个宽脉冲信号，重复以上步骤。本发明实现了对近井眼地层及侵入带的介电常数频散特性在宽频谱的连续测量，能够提高对地质参数评估的可靠性，能够满足不同深度的测量需求，具有可评估频散信息、数据量丰富、可进行定向测量等特点。

摘要： 本发明涉及一种一阶螺旋杆频散特性的提取方法，首先建立一阶螺旋杆模型，并在该模型母线上沿螺旋中心轴Z轴方向取等间距的M个点作为信号采集点，通过有限元计算各采集点的加速度瞬态信号，即形成一个行列矩阵X；将X中的每个行向量分别进行时域傅里叶变换；接下来对上步中得到的矩阵的每个列向量进行空间域的傅里叶变换，将导波信号的位置信息变换为波数信息，得到一阶螺旋杆结构波数—频率分布图；根据波数—频率分布图中能量的分布特点，绘制出一阶螺旋杆结构的频率—波数频散曲线，进而绘制出一阶螺旋杆结构的频率—相速度频散曲线。

摘要： 本发明公开了一种利用电磁超声导波频散特性快速测量金属板材厚度方法；该方法利用周期性永磁体电磁换能器发射水平剪切导波，沿传播方向多次(至少需要移动一次)平移接收传感器位置后并记录导波信号。然后，利用信号处理方法分别对不同位置的导波信号进行分析计算。在此基础上，通过对超声导波在金属板材中传播的体波波速以及不同模态的相速度的计算，结合电磁超声导波的频散特性实现对金属板材厚度的快速准确测量，本发明有效解决了超声导波在金属板材中传播速度无法准确获得的问题，消除了金属板材几何形状以及外部测量条件对波速测量的影响，具有检测速度快、准确度高等显著特点。

摘要： 本发明涉及水工材料无损检测技术领域，尤其是一种利用R波频散特性评价环氧砂浆薄层结构性能的方法，确定合适大小的激振锤、两接收传感器间距和激振锤与传感器间距；在设计的激振点处用锤击产生弹性波，在设计的测点上布设加速度传感器分别接收不同时刻通过环氧砂浆薄层传播过来的R波信号；通过对两道或多道传感器接收的R波时域信号的分析和处理，分别求取信号的相位差频谱和R波波速，并建立相位频谱和频散曲线；分析推导R波参数判断环氧砂浆薄层性能的公式，用相位频谱和频散曲线进行判断的可行性；通过对不同测点处R波信号的分析处理，判断环氧砂浆薄层的性能。本发明为高效快速获取环氧砂浆薄层性能参数提供了一种有效的手段。

摘要： 本发明实施例提供了一种频散特性提取方法、装置及系统，所述方法包括：接收设置于水下的至少一个接收水听器采集的多个水声信号；构建包含多个水声信号的信号矩阵；对信号矩阵中不同时刻、相同位置点的水声信号从时间域变换至频率域；并且，对信号矩阵中相同时刻、不同位置点的水声信号从空间域变换至波数域；建立关于频率域和波数域的频率‑波数坐标系，提取变换后的信号矩阵在坐标系中的极大值点；根据极大值点在频率‑波数坐标系上的坐标位置计算水声信号的各个频率分量在水下的传播速度，进而得到水声信号在水下传播过程中的频散特征。本发明可在近场测量距离内实现对多阶简正波的分离、提取，更易于对浅海海洋环境中频散特性的利用。

摘要： 本发明公开了一种煤电性频散特性测量方法，包括如下步骤：步骤S1：制煤样，将得到的煤样浸水处理，自然风干并测量风干后煤样的总孔体积；步骤S2：对浸水处理后的煤样在不同的频率f下进行复电性测量，得到煤样的阻抗Z；步骤S3：使用origin软件绘制得到煤样的频谱特征曲线，得到波动明显的频段；步骤S4：以煤样的总孔体积为横坐标，阻抗Z为纵坐标，得到不同煤种的总孔体积和阻抗Z的散点图，对其进行二次函数拟合，得到拟合效果较好的频段。本发明采用交流激电法，对原生结构煤和构造煤进行电性频散特性测量，通过绘制原生结构煤和构造煤电性参数与频率之间频谱特征曲线来揭示煤体的电性频散特征，找出煤电性探测的最优频段。