Поиск по базе сайта:
Цель исследований icon

Цель исследований




Скачати 43.63 Kb.
НазваЦель исследований
Дата конвертації16.10.2014
Розмір43.63 Kb.
ТипДокументи


Нелинейные волновые явления

и геодинамика среды.
Хайретдинов М.С., Родионов Ю.И., Седухина Г.Ф.
(Институт вычислительной математики

и математической геофизики СО РАН)

Проблема: Разработка методов прогноза крупных природных и техногенных катастроф на основе анализа временных вариаций характеристик волновых полей, порождаемых мощными сейсмическими вибраторами в процессе активного мониторинга сейсмоопасных зон, районов базирования крупных инженерных сооружений (ГЭС, АЭС и др.)


Цель исследований:


  • повышение эффективности методов обработки экспериментальных данных на основе изучения и последующего учета нелинейных волновых эффектов, возникающих на этапах излучения и распространения сейсмических волн;

  • анализ эффективности нелинейного подхода к оцениванию характеристик напряженного состояния среды на примере тестовой задачи обнаружения лунно-солнечных приливов по сейсмическим волновым полям;

  • разработка физико-математической модели процесса мониторинга с использованием новых физических явлений;

  • распространение результатов исследований на данные активного мониторинга сейсмоопасных зон;

  • комплексирование методов обработки данных на основе анализа и учета взаимосвязи и нелинейных явлений в смежных геофизических полях- сейсмофизических, акустических, электромагнитных;
^

Нелинейные эффекты на этапе излучения сейсмических колебаний мощными вибраторами



Уравнение движения системы “вибратор-грунт”
(1)
Здесь m – масса вибратора, F – возбуждающая сила воздействия вибратора на грунт, Р0 = mg – вес вибратора, к(u) –жесткость среды, Rн – активное сопротивление излучения, u-смещение платформы вибратора. В случае, когда F>P, происходит отрыв излучающей платформы вибратора от грунта. В момент отрыва смещение вибратора u =0. При u<0 источник совершает свободный полет. Условие неразрывности источника и среды определяется условием: u0. Отрыв вибратора от среды обычно возникает в области резонанса системы «вибратор- грунт» и является причиной возникновения гармоник в излучаемых сейсмических колебаниях.





Нелинейные эффекты на этапе распространения сейсмических колебаний.
На примере одномерной волны:

– параметр нелинейности,

– линейный оператор, соответствующий определённой дисперсии линейных волн.
Решение в виде разложения по малому параметру :


Для членов с ε2 :

–начальное условие-
Решение:


, – случай резонансного возбуждения второй гармоники:




Уровень второй гармоники по расстоянию:


– длина пробега волны.

Коэффициент нелинейности среды:

,

– плотность, – изменение объёмной деформации,

– скорость, – изменение давления,

.

– скорость продольных волн
Затухание первичных и вторичных волн:
,

При r= 355 км, f1 =6.3Гц и f2 =12.6Гц :

.







Рисунок 1


12.6/6.3 Гц



6.3 Гц

12.6 Гц


7 Гц



Выводы.


  • Предложен метод активного мониторинга очаговых зон на основе слежения за временной динамикой соотношения параметров вторичных и первичных волн, порождаемой нелинейными процессами излучения и распространения сейсмических волн от мощных вибрационных источников.

  • Доказана высокая чувствительность метода по отношению к тестовому геодинамическому процессу в земной коре, обусловленному лунно- солнечными приливами.

  • Проанализирована эффективность выделения полусуточных и суточных периодичностей в геодинамическом процессе в зависимости от выбора частоты зондирующих вибросейсмических колебаний.

  • Показана инвариантность предложенного метода к изменению силовых характеристик сейсмического вибратора на этапе излучения сейсмических колебаний.

  • На ближайшую перспективу предусматривается развитие метода для слежения за геодинамическими процессами в сейсмо-вулканоопасных зонах.






Зависимость отношения амплитуды второй гармоники к амплитуде основной гармоники от расстояния для частот зондирования 6.0, 6.5 и 7.0 Гц


Зависимость отношения амплитуды второй гармоники к амплитуде основной

от расстояния для частот зондирования 6.0(а), 6.5(б), 7.0(с) Гц



Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації