收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复杂结构声波电磁波层析成像方法和应用研究

于师建  
【摘要】: 声波和电磁波探测技术在水电、铁路、煤炭、石油及建筑等领域中作为工程地质勘查、岩体工程稳定性研究、工程质量无损检测、工程安全评价等方面的一种重要技术手段发挥了非常重要的作用。实际大型工程地质探测的特殊性要求探测仪器和数据处理方法能够适应大尺度复杂结构体的高分辨率探测。基于此,在声波探测仪器、声波层析成像正反演算法和实际探测应用以及电磁波衰减时频特性方面开展了系统的研究。 第1章概述了层析成像的发展历史和常见的几种图像重建算法;重点分析了目前声波、地震波射线追踪算法的发展现状,指出了开展三角网射线追踪研究的意义。针对矿井电磁波透视存在的问题,指出了在频域内开展电磁波衰减特性研究的意义。 第2章首先给出了大透距声波探测仪的系统组成、性能指标及大功率超磁声波换能器的结构和特点;其次详细叙述了仪器采集系统的信号采集、显示及信号处理等各项操作功能;最后给出了在顶煤厚度探测和大跨度混凝土结构无损检测中的应用实例。 第3章围绕着二维复杂区域的三角剖分,根据剖分区域点、线、面的拓扑关系,遵循Delaunay三角剖分的优化准则实现了适合复杂二维区域特点、地球物理正反演要求的三角网剖分算法,并且在生成节点和网格的同时,考虑了密度控制函数,实现了自适应功能。 第4章提出并研究了复杂结构三角网射线追踪全局算法。在第2节定义了三角单元射线追踪的拓扑关系及相关概念;从波前邻域点最小走时计算及相应次级源的选定、波行面扩展和波传播路径的向源检索三个方面论述了节点次级源近似全局算法;实际次级源检索采用了双曲线近似全局算法。在第3节给出了三种不同类型模型的射线追踪结果,并对二水平层介质模型的理论计算结果与数值模拟结果进行了比较。 第5章叙述了声波层析成像的基本理论,讨论了基于三角网的射线层析成像图像重建技术。对不规则区域内含有薄板低速子域和圆状低速子域的复杂结构模型进行了层析反演数值模拟,详细给出了7次迭代过程的射线追踪结果和层析反演速度分布结果。数值模拟结果表明,三角网射线层析成像方法具有复杂区域适应性强、速度界面描述灵活、分辨率高、成像结果更接近实际结构形态特征的显著特点。 第6章给出了大透距声波层析成像技术在煤层底板破坏深度和大跨度混凝土结构工程质量检测方面的试验研究成果。在第1节介绍了采场底板岩层移动破坏规律及底板破坏的波场响应特征;给出了底板破坏声波层析成像探测的观测方案和探测成果;详细分析了底板岩体声波速度在时间和空间上随工作面推进的动态变化过程,准确地确定了煤层开采后底板破坏带深度。第2节给出了跨度12m的混凝土结构体的纵波和横波速度的层析成像结果。 第7章以煤矿采场中存在高电阻率或低电阻率电性地质异常体为实际背景建立物理模型,采用有限差分法对电磁波波动方程进行二维正演数值模拟。根据正演模拟结果,研究了采场电磁波衰减的时频特征,对比分析了场强衰减法层析成像和质心频移法层析成像的效果。 在结论部分,对论文工作进行了全面总结,并指出了今后的研究方向。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TB52

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹俊兴,严忠琼;地震波跨孔旅行时层析成象分辨率的估计[J];成都理工学院学报;1995年04期
2 周杰,丁贤荣,汪德爟;平面散点集Delaunay三角剖分的一种高效方法[J];测绘信息与工程;2003年06期
3 林树海;赵立英;;井间电磁波层析成像中的高精度时间域正演计算[J];地球科学(中国地质大学学报);2007年04期
4 张钋,刘洪,李幼铭;射线追踪方法的发展现状[J];地球物理学进展;2000年01期
5 裴正林;井间地震层析成像的现状与进展[J];地球物理学进展;2001年03期
6 杨晓春,李小凡,张美根;地震波反演方法研究的某些进展及其数学基础[J];地球物理学进展;2001年04期
7 张赛民;周竹生;陈灵君;周惠群;;对旅行时进行抛物型插值的地震射线追踪方法[J];地球物理学进展;2007年01期
8 许琨,吴律,王妙月;改进Moser法射线追踪[J];地球物理学进展;1998年04期
9 黄联捷,杨文采;声波方程逆散射反演的近似方法[J];地球物理学报;1991年05期
10 黄联捷,李幼铭,吴如山;用于图像重建的波前法射线追踪[J];地球物理学报;1992年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅光耀,何颖成;《混凝土结构设计规范》修订内容的分析与理解[J];四川建筑科学研究;2004年03期
2 王辅圣;华建兵;;钢筋混凝土耐久性研究待解决的若干问题[J];安徽建筑;2007年03期
3 鲍晓军;洪勇;;瞬态瑞雷波在高速公路病害检测中应用研究[J];安徽建筑;2010年03期
4 叶书材;;混凝土结构耐久性的近期研究进展[J];安徽建筑;2011年02期
5 高旋;顾红军;陈颍俊;;三角剖分法对地籍面积量算的思考尝试[J];安徽农业科学;2012年19期
6 邓涛;杨林德;雷刚;夏才初;;超声回弹综合法在隧道衬砌强度检测中的应用[J];地下空间与工程学报;2005年05期
7 郗金远;王灿;张金钟;宋成伟;段文明;;综放工作面电磁波透视分析[J];地下空间与工程学报;2012年02期
8 朱国维,王怀秀,吴文金;ITS-1三分量地震仪及在煤体动态力学参数测试上的应用[J];北京工业职业技术学院学报;2003年03期
9 赵国平,王丽娟,张立勤,金毅,吴彬;地质雷达在追踪软弱地层纵横向变化中的应用[J];北京工业职业技术学院学报;2005年02期
10 侯贵廷,钱祥麟,史謌,刘长风;渤海中部磁性层析成像的初步研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱童;李小凡;李一琼;张美根;;基于改进粒子群算法的地震标量波方程反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
2 江民红;段龙松;顾正飞;成钢;;高性能粘结超磁致伸缩材料的制备新工艺[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
3 马天;黄建国;陈建峰;;WSN监测系统中声压分布二维可视化研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
4 刘振峰;郝天珧;杨长春;;沉积模型和储层随机建模[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
5 张宏兵;杨长春;;正则参数控制下的波阻抗约束反演[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
6 杨晓春;李小凡;张美根;;地震波非线性反演的某些数学问题[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
7 赵连锋;王卫民;姚振兴;;逐次线性化衰减层析成像方法研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第一卷(地球深部)[C];2004年
8 刘永霞;徐春明;宁俊瑞;;不同模式自组织介质中声波传播特性的比较研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第一卷)[C];2008年
9 徐涛;宁俊瑞;刘春成;李守林;;地球介质自组织性对地震波走时和振幅的影响[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第一卷)[C];2008年
10 ;Crustal P-wave velocity distributions and metallotectonics around the North China Craton[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第四卷)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 鲁晶津;地球电磁三维数值模拟的多重网格方法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 许娜;时间序列的分形及其混沌分析[D];北京交通大学;2011年
4 刘冬;弥散介质温度场重建的辐射反问题研究[D];浙江大学;2010年
5 任祖杰;非合作性环境下的P2P搜索技术研究[D];浙江大学;2010年
6 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
7 杨敏芳;潮水盆地侏罗纪煤炭资源赋存规律研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 曹令敏;地震层析成像方法的研究及其在金属矿复杂模型模拟中的应用[D];中国地质大学(北京);2011年
9 雷克辉;下刚果盆地HauterA区块储层信息挖掘及勘探目标评价[D];中国地质大学(北京);2011年
10 陈强;高瓦斯矿井三维地震勘探技术应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 凡汉云;碳纤维复合材料电磁检测试验研究[D];南昌航空大学;2010年
2 王岩;混凝土受氯离子侵蚀劣化的ANFIS分析[D];郑州大学;2010年
3 童晖;宽带稀土纵振式换能器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 戴旅龙;折叠盖板宽带换能器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张涛;基于离散点云的三维重建研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 侯宇星;钢筋混凝土力学性能的细观数值模拟研究[D];大连理工大学;2010年
7 赵畅;海洋环境下高性能混凝土耐久性试验研究[D];大连理工大学;2010年
8 彭超;单向荷载、冻融循环及龄期对混凝土氯离子渗透性的影响研究[D];大连理工大学;2010年
9 胡俊;锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件试验及其承载力计算模型研究[D];长沙理工大学;2010年
10 黄征;加固后双曲拱桥耐久性评定研究[D];长沙理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛善君,张大顺;计算机自动快速三角联网法[J];测绘学报;1991年04期
2 武晓波,王世新,肖春生;Delaunay三角网的生成算法研究[J];测绘学报;1999年01期
3 李新;;一个任意平面区域的三角元自动剖分法[J];电工技术学报;1991年04期
4 张炳军,周克定;任意平面三角形自动剖分新方法[J];大电机技术;1988年04期
5 刘汉炎;;有限元程序的前处理程序[J];哈尔滨电工学院学报;1987年03期
6 王宝庭,宋玉普,赵国藩;混凝土随机颗粒模型的网格自动剖分方法[J];大连理工大学学报;1999年03期
7 杨文采;非线性波动方程地震反演的方法原理及问题[J];地球物理学进展;1992年01期
8 杨卓欣,张先康,杨健,赵金仁;地壳三维构造反演和速度层析成像[J];地球物理学进展;1997年01期
9 张钋,刘洪,李幼铭;射线追踪方法的发展现状[J];地球物理学进展;2000年01期
10 李庆谋,刘少华;分形噪声、多维分形滤波及地球物理测井曲线处理应用[J];地球物理学进展;2000年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘军校,王振宇,孙坚,刘国华;弹性波层析成像在灌注桩检测中应用[J];低温建筑技术;2005年04期
2 王振宇,刘国华;混凝土构件层析成像的试验研究[J];土木工程学报;2005年06期
3 徐立军,徐苓安;超声层析成像监测气/液两相泡状流体分布[J];天津大学学报;1995年02期
4 石林珂,孙懿斐;声波层析成像技术[J];岩石力学与工程学报;2003年01期
5 吴新杰,王师;径向基神经网络在层析成像中的应用[J];仪表技术与传感器;2000年03期
6 王建军;廖全涛;曹建伟;李成香;;应用井间地震CT探测某桥墩基础断裂[J];物探与化探;2006年02期
7 黄靓,黄政宇;线性插值射线追踪的改进方法[J];湘潭大学自然科学学报;2002年04期
8 李国娜,王保良,黄志尧,李海青;电容层析成像中电容检测方法的分析比较[J];仪器仪表学报;2005年S2期
9 王雷,王保良,冀海峰,黄志尧,李海青;两相流检测ECT高速数据采集系统的研制[J];浙江大学学报(工学版);2002年05期
10 王飞,马增益,严建华,岑可法;利用火焰图像重建三维温度场的模型和实验[J];燃烧科学与技术;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李玉喜;刘四新;;跨孔层析成像四种算法的研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年
2 曾吕明;邢达;谷怀民;杨迪武;杨思华;向良忠;;基于多元线性阵列探测器的快速微波致热声层析成像[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
3 裴顺平;许忠淮;汪素云;;中国大陆Sn波速度层析成像[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
4 高丽丽;何琳;徐果明;朱良保;;层析成像中反演参数选取的影响[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
5 周连庆;赵翠萍;陈章立;;利用地方震层析成像研究龙滩水库库区三维V_P和V_P/V_S层析成像[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
6 黎华清;甘伏平;徐宗苏;卢呈杰;韦吉益;;孔间电磁波透视在工程地基评价滑坡的应用[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年
7 房立华;吴建平;王未来;明跃红;;华北地区噪声层析成像研究[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年
8 周连庆;赵翠萍;郑现;陈章立;;三峡库区三维Vp,Vp/Vs,Qp和Qs精细结构层析成像[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
9 张宝龙;徐义贤;陈伟;蒋礼;;基于噪声的面波层析成像与观测实验[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
10 肖化;胡广莉;何惠玲;保宗悌;;基于图象分割的人工神经网络在两相流层析成像中应用研究[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张孺海 刘易国;让鸟儿自由飞翔[N];湖北日报;2005年
2 ;西安工业大学——坚持特色 奋勇争先[N];中国教育报;2006年
3 刘玉靖 武晓东;三驾马车领跑科研攻关[N];中国纺织报;2007年
4 记者 唐景莉通讯员 王锋 实习生 乔欣;向世界展示中国志愿者风采[N];中国教育报;2008年
5 常丽君;让京城污水换清波[N];科技日报;2008年
6 李新一;时尚 追求中性还是回归本性[N];中国服饰报;2010年
7 记者 陈欣然;天津工大喜迎建校五十周年[N];天津教育报;2008年
8 吴铝锌;教育部部长周济湖南省省长周伯华视察湖南工业大学(筹)[N];中国包装报;2005年
9 本报记者 计琳《上海教育》记者 赵锋;上海第二工业大学用制度保障教师下企业[N];中国教育报;2007年
10 李金钢 雷斌;面向经济建设战场 服务国家重点项目[N];中国经济时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于师建;复杂结构声波电磁波层析成像方法和应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 薛云峰;混凝土防渗墙质量控制及检测技术研究[D];中南大学;2007年
3 章孝灿;快速高精度DEM生成技术研究[D];浙江大学;2002年
4 聂军洪;任意拓扑结构三角网格模型优化调整技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
5 何光明;复杂地区表层建模技术研究与应用[D];成都理工大学;2007年
6 孙安辉;一维速度结构和三维有限频全波层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2012年
7 白志明;深地震测深剖面的层析成像研究及其应用[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
8 王振宇;土木工程的层析成像与广义反演研究[D];浙江大学;2003年
9 吴燕清;地下电磁波探测及应用研究[D];中南大学;2002年
10 李娟;首都圈地区Pn和PmP波层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李娜;LTI射线追踪在混凝土层析成像中的应用研究[D];长安大学;2007年
2 杨兰锁;表层不均匀性射线静校正技术[D];吉林大学;2007年
3 姜国博;初至波表层模型层析正反演及层析静校正研究[D];中国地质大学(北京);2007年
4 闫在兴;基于应力波原木内部缺陷二维图像重建的初步研究[D];东北林业大学;2007年
5 樊瑶;超声CT技术在混凝土无损检测中的应用研究[D];长安大学;2008年
6 景月红;地震初至波走时层析成像与近地表速度建模[D];长安大学;2009年
7 赵妍;层析成像静校正方法研究[D];中国石油大学;2009年
8 杨薇;基于弯曲射线的跨孔层析成像算法研究[D];吉林大学;2008年
9 卞爱飞;三维地质建模与射线正演方法研究[D];中国地质大学;2007年
10 何洋;基于波前构建的射线走时和振幅计算[D];吉林大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026