一、地震波传播数值模拟（论文文献综述）
桑莹泉,刘有山,徐涛,白志明,解桐桐[1]（2021）在《远震波场正演模拟方法及应用》文中提出地震波场数值模拟是壳幔结构成像和深部探测的重要基础.经典的远震波场数值模拟主要基于一维地球模型,包括解析法、半解析法和数值法等.这些算法能够高效地计算理论地震图,但由于将地球假设为一维层状介质,难以考虑介质的横向非均匀性对地震波场的影响.近年来随着计算机性能的不断提高,三维地震波场数值模拟方法得到快速发展,并被广泛用于局部/区域地震波场模拟及壳幔结构成像.然而由于计算成本较高,实现全球尺度模型的高频地震波场数值模拟仍存在较大挑战,因而基于远震波场的混合数值模拟方法逐渐得到关注和应用.远震波场混合数值模拟法将全球模型分解为全球区域和局部区域,在全球区域中采用一维地球模型近似,应用快速算法计算一维模型中的全球高频理论地震图;在局部目标区域内采用三维数值方法（谱元法、有限差分法等）和注入技术,模拟地震波在三维非均匀介质中的传播,从而在波场计算的效率和精度之间达到平衡.随着密集台阵观测的普及,对地下结构成像的分辨率提出了更高的要求,准确高效的远震波场混合模拟方法在高分辨率地震成像领域将发挥日益重要的作用.本文系统地总结了远震波场数值模拟的一维模拟方法,并在此基础上重点介绍远震波场混合数值模拟方法的原理及应用.
于仲洋[2]（2021）在《典型换乘地铁车站结构地震响应特性及抗震简化分析方法研究》文中研究说明我国是地震频发国,70%以上的城市处于地震活动区,因此城市基础设施的抗震设计及安全评估是城市发展的重要课题。城市地下轨道交通由于其建设成本昂贵,一旦发生破坏修复极其困难,因此开展城市地下轨道交通抗震方面的调查研究具有重要的工程意义和学术价值。以往学者们针对结构形式简单的地铁车站结构开展了大量的调查研究,并形成了较成熟的设计方法。而随着近些年城市地下轨道交通网络愈发复杂,结构形式复杂的各类换乘地铁车站越来越多,对于这些复杂的车站结构,除了需要考虑与周围土层间的相互作用特性外,结构与结构间的相互作用特性也会对结构地震响应特性产生重要影响,以往对这方面内容研究较少,且缺少简单有效的抗震设计计算理论和方法。有鉴于此,本文对十字型交叉节点换乘和H型短通道平行换乘两类典型的换乘地铁车站开展系统研究,采用理论分析、振动台模型试验、有限元数值模拟等方法,探究两类换乘地铁车站结构的地震响应规律、抗震分析方法等问题,以期为复杂地下结构的抗震设计提供参考依据。完成的主要工作以及取得的成果如下:（1）首次利用侧墙局部受力简化模型和解析解理论推导的方式探究了十字交叉车站的交叉换乘段对侧墙局部受力特性的影响。结果表明:车站交叉换乘段对侧墙局部受力的影响范围基本在3倍的层间高度以内;超过该范围后,车站结构内力响应与标准段内力响应一致。（2）首次开展关于十字交叉车站结构模型的振动台试验,揭示了在地震作用下结构特有的动力变形规律以及结构间动力相互作用特性。结果表明:模型两个方向上的结构间的相互作用特性主要受自身结构形式影响;不同工况条件下结构模型的交叉换乘段对整体结构以及结构与土层间相互作用的影响基本在1.5倍的结构宽度以内,超过该范围后,结构模型不再受交叉换乘段影响。（3）利用有限元数值模拟还原振动台试验过程,通过对比分析证明了数值模拟方法的科学有效性。建立单层十字交叉车站的全尺寸模型,再次探究车站交叉换乘段对侧墙局部受力特性的影响,证明局部受力简化理论模型获得的理论解及结论是合理的。建立多层十字交叉换乘地铁车站的全尺寸模型,多角度探究此类换乘车站结构间的相互作用规律。结果表明:影响此类换乘车站结构动力响应的关键因素是自身结构形式;车站交叉换乘区段内的底层结构中柱以及两个方向结构间的交叉连接段是此类车站结构的抗震薄弱环节;不同外部条件下车站交叉换乘段的影响与试验结果一致,影响范围基本在1.5倍的结构宽度以内,超过该范围后,结构不再受车站交叉换乘段影响。（4）提出一种适用于复杂地下结构的三维拟静力抗震分析方法,用于十字交叉换乘地铁车站结构的抗震分析。通过理论推导证明该方法在理论上是严谨的,通过实例验算证明该方法是一种实用且精度较高的拟静力抗震分析方法。（5）建立H型短通道平行换乘地铁车站有限元模型,系统探究此类换乘车站结构间的相互作用规律,完善此类复杂地下结构地震响应规律。结果表明:并行车站间的通道换乘段对车站整体结构的影响范围基本在1.5倍的换乘通道宽度以内,而并行两车站间的相互影响范围基本在2倍的结构宽度以内。随后提出针对H型短通道平行换乘地铁车站的拟静力抗震分析方法。
任玉晓[3]（2021）在《地震波速无监督深度学习反演方法及其在隧道超前探测中的应用》文中进行了进一步梳理随着我国重大基础设施建设逐渐向地下深部和复杂构造区转移,隧道建设过程中突水突泥、塌方等地质灾害频发。开展施工期隧道不良地质超前探测,提前探明掌子面前方不良地质体的分布情况是保障隧道施工安全的有效手段。其中,地震波法因其对界面敏感且探测距离远,已成为最为常用的隧道地质探测方法之一。地震波速的准确求取是制约隧道地震超前探测定位准确性的关键性难题,需开展适用于隧道环境的地震波速分布高效计算方法研究。以全波形反演为代表的传统地震波速反演方法存在计算量大、反演多解性强等问题,尤其是在隧道环境下面临偏移距小、探测数据少等问题,限制了其在隧道探测中的应用效果。近年来兴起的深度学习类地震波速反演方法,具有反演效果好、速度快的优势,引起了学者们的广泛关注。然而,现有深度学习波速反演方法依赖大量真实波速模型,属于有监督学习范畴,在实际工程中真实地层波速分布往往难以获取,制约了其在实际工程中的推广应用。因此,亟需研究提高网络反演能力的有效手段,破解地震波速反演网络对真实波速模型的依赖,实现地震波速的无监督深度学习反演及其在实际工程中的推广应用。针对现有地震波速深度学习反演方法依赖真实波速模型而难以实际工程应用的问题,本文采用理论分析、数值实验和现场试验等方法,基于数据挖掘与物理规律双驱动的思想,提出了“融合背景波速信息以提高网络反演能力,引入物理规律以代替真实波速模型”的地震波速无监督深度学习反演思路。分别开展了基于大样本地震背景波速模型的构建方法、大样本地震背景波速模型的网络融合方法、物理规律驱动的地震波速无监督学习反演方法等研究,最终形成了基于ResIFNet的地震探测数据无监督深度学习波速反演方法。在此基础上,进一步将该方法应用到隧道地震超前探测中,实现了隧道地震数据的无监督深度学习反演。最后,通过现场试验验证了本文方法的可行性和有效性。本文的主要研究工作及成果如下:（1）大样本地震背景波速模型的构建方法。针对地震波速反演对背景波速模型的需求,本文基于贝叶斯反演理论和分层可逆神经网络架构,设计了基于地震数据偏移成像的背景波速构建网络BVNet。该网络具有对波速模型后验概率分布进行随机采样的功能,可以从地震数据获得样本地震背景波速模型。在此基础上,进一步对样本模型进行平滑处理,便可获取质量可靠的大样本地震背景波速模型,为后续地震波速无监督深度学习反演提供可靠训练数据。（2）大样本地震背景波速模型的网络融合方法。为将背景波速信息引入到深度学习反演网络中,降低网络对波速反演映射的学习难度,本文以可逆神经网络生成的背景波速模型为基础,基于非线性问题线性化的思想,设计了地震观测数据残差和背景波速模型多尺度特征提取与融合的波速反演网络ResInvNet。该网络可有效增广训练数据集的规模,提升波速反演的效果,为后续地震波速无监督深度学习反演研究奠定了网络基础。（3）物理规律驱动的地震波速无监督学习反演方法。针对现有深度学习波速反演方法对真实波速模型的依赖性问题,提出了基于地震波场传播物理规律为驱动的波速反演策略,并研究构建了地震波场正演网络FwdNet。随后,将其与ResInvNet相结合,构建了基于物理规律驱动的地震波速无监督深度学习反演网络ResIFNet,形成了地震波速无监督深度学习反演方法,为地震波速深度学习反演在实际数据中的应用提供可行手段。（4）隧道地震超前探测无监督学习波速反演实现与特征。将上述地震波速无监督深度学习反演方法引入到隧道超前探测中,针对隧道地震特殊观测方式和小偏移距观测数据导致的常规深度神经网络难以有效应用的问题,优化波速反演网络,并基于多尺度反演思想改进损失函数,形成了基于观测方式自适应的隧道地震无监督深度学习反演方法。该方法对不同观测方式、含噪等较真实隧道地震探测数据具有较好的适用性,有效改善了隧道地震波速反演的效果。基于上述研究,在珠江三角洲水资源配置工程、山东滨莱高速等隧道工程现场开展了超前探测试验,探测结果较准确的揭示了隧道前方断层破碎带等地质构造以及波速分布情况,验证了本文方法的可行性和有效性。
陈涛涛[4]（2021）在《低频脉冲波对低渗透油藏孔渗参数影响的数值模拟》文中进行了进一步梳理低频脉冲波采油技术利用波动产生的能量,使油层及其流体产生物理、化学变化,从而改善油层渗流条件、解除油层堵塞、创造有利于原油流动的环境,达到油井增产、注水井增注的目的。该技术具有増油效果好、施工成本低、不伤害储层、不污染环境等优势。然而,现场试验中,“油层受效不稳定”的问题限制了该技术的扩大应用与发展。开展低频脉冲波采油技术动力学作用机制研究,是提高其应用效果的关键。基于地震勘探中的Biot弹性波传播理论,结合低频脉冲波采油技术现有实验研究成果,建立单相渗流条件下孔隙介质弹性波传播动力学模型。通过开展数学模型方程推导与数值离散,引入PML完美匹配层建立一维模拟物理模型,求解得到了流固耦合模型的数值解;通过对比关于渗透率增幅-频率的数值模拟变化规律与实验变化规律,分析了模型可靠性,评价了低频脉冲波采油对储层孔渗参数、流体渗流速度的影响,以及受振动频率、振幅影响的敏感性。研究结果表明,对于均质油藏,低频波动对其储层物性和流体渗流速度都表现出波动变化;对于具有不同孔渗条件的油藏,低频波动使得孔渗条件不好的层位其孔隙度和渗透率改善程度更高,流体的渗流速度更快。在低频波动作用下,低渗透油藏孔隙度最大增幅为4.6%,渗透率最大增幅为11.7%,流体的渗流速度可以达到1.6×10-3m/s;低频波振动频率、振幅不同时储层孔隙度、渗透率的变化不同,整体最佳振动频率为10Hz,最佳振幅为100?m。由此可见,低频脉冲波可以在一定程度上提高低渗透油藏的孔渗条件和流体的渗流环境。该研究对于低频波动技术在矿场的应用与推广具有一定的理论指导意义。
周聪[5]（2021）在《地震前兆性慢滑移事件研究》文中研究表明地震预测预报是公认的世界性难题,特别是短临地震预测至今难以突破。有望推进短临地震预测的一个领域是对地震前兆的研究。但目前对地震现象尤其是前兆现象认识不清,对什么样的前兆异常才是可重复性、可靠的短临前兆异常,至今仍没有明确答案。岩石力学实验以及数值模拟实验一直是研究地震及前兆机理的有效手段。虽然大量岩石力学实验表明,在粘滑失稳前断层会经历预滑或前兆性滑动过程,同时伴随着声发射事件的增加和电压等物理参数的变化,但实际中的观测结果很难与实验室的岩石力学实验和地震成核理论相一致。自2001年随着环太平洋俯冲带幕式慢滑移事件及其伴生的非火山震颤信号的发现,慢地震的研究成为一个令人注目的方向。而且被地震学家称之为“前驱波”、“形变波”、“应力波”等所谓的异常信号可能是由断层慢滑移产生的低频地震波。当考虑慢地震事件时,地震的发生至少有四种类型:（A）地震前震-地震主震型、（B）慢地震前震-地震主震型、（C）地震前震-慢地震主震型和（D）慢地震前震-慢地震主震型。对慢地震事件的忽视可能会造成对（B）事件的漏报和对（C）事件的虚报。因此对慢地震的研究以及疑似慢滑移信号的观测与分析对地震预测预报有重要的意义。通常认为由于地震学（由于超过200秒周期时噪声增大）和大地测量（由于来自小于Mw6.0事件的弱形变信号）的观测极限,在慢地震事件中存在持续时间从约200秒至1天的事件空区。由于完整的地震记录应该包含三分量的平动信号和三分量的旋转信号,若同时考虑地震计的平动响应和旋转（倾斜）响应时,其最低有效频率可以延伸至频带范围外,频带外的信号不能简单的丢弃。同时由于测震数据量巨大,传统靠人工一一识别异常的方式无法对异常的时空特征进行准确的描述。随着地震检测技术的发展,特别是近年来人工智能技术在微震事件检测中的应用,使得在连续波形资料中搜索和探索这类低频信号是否存在成为可能。由于野外记录到的异常信号可能是由于断层本身运动所产生的近场效应,也可能是断层的运动所激发的线性或非线性地震波的传播效应,因此本文利用弹簧块体模型以及新发展的晶体位错模型Frenkel-Kontorova（FK）模型来研究宏观断层的滑动演化过程,特别是慢滑移所需要的实验条件和影响因素。然后在考虑非线性和频散效应的条件下模拟了非线性地震波的传播演化规律,最后利用深度自编码算法对汶川地震前近半年测震资料中的低频脉冲信号做了详尽的空间分布统计,结合地震旋转运动场水平分量的分布特征,探讨了龙门山断裂带附近低频脉冲信号可能的产生、传播和接收模式,得到如下认识:（1）根据弹簧块体模型的数值模拟结果,统计了粘滑运动过程中的速度脉冲的持续时间和滑移振幅的演化特征:速度脉冲的持续时间Tslip及振幅Vmax都随着系统刚度k和加载速率VL的增大而减小,特别是在低加载速率时Tslip急剧减小,当加载速率达到10-6 m/s后变化很缓慢。推测当断层处于慢滑移阶段,加载速率微小的扰动可以产生较大的持续时间变化。结合岩石力学实验的结论,速度脉冲的持续时间Tslip与系统刚度k、加载速率VL和有效正应力σ成反比;脉冲振幅Vmax与系统刚度k、加载速率VL成反比,而与有效正应力σ成正比。（2）从FK模型的理论解可以得出滑移持续时间T与凹凸体间距b、泊松比v成正比,与有效正应力σ成反比。数值模拟结果表明,破裂速度与初始应力条件密切相关。应力梯度带范围越大,破裂速度越大,当梯度带范围达到一定宽度时,其破裂速度可以超过剪切波速度。剪应力与正应力的比值是影响断层产生慢破裂、亚瑞雷破裂和超剪切破裂的重要因素。（3）将一维FK模型应用于汶川地震主破裂运动,计算获得的滑动量分布与实际震源破裂反演结果相符。从应变能量的角度分析了汶川地震前姑咱台钻孔应变脉冲异常的形成机理,模拟结果表明当断层慢滑移运动约20分钟,能够在震源区附近产生与实际记录相符的10-8～10-7的应变变化。同时,通过设置较低的初始应力比∑S-/∑N,能模拟出类似P波的慢破裂运动,传播速度约为4km/day。（4）在一维非线性地震波数值模拟中,当同时考虑非线性项和频散项时,以孤立子作为震源子波能得到线性波的传播特征:地震波在传播过程中波形形态及振幅大小均不变,以略小于线性背景介质速度匀速前进。当岩石的非线性程度进一步增加时,非线性地震波能表现出弹塑性波的传播特征。弹塑性波在空间中不是以规则的球面扩散传播。当其传播到弹性区域,会导致在不同台站上无法找到同源的信号,也可能使得同一台站不同分量上观测不到同步信号。（5）地震计有平动响应,但还应该考虑倾斜响应（旋转效应）。当考虑地震计的倾斜响应时,其倾斜的频率响应函数是一个低通滤波,而平动信号的响应是一个带通滤波器。在两种滤波器的共同作用下,其频带外的低频信号是有可能被保留的。因此考虑旋转分量的测震数据可能会拓宽地震学的低频观测极限。（6）利用深度自编码算法统计了汶川地震前5个月内四川省出现的疑似脉冲异常的空间分布,结果显示异常频次较高的台站主要沿断裂带走向以及断裂带的东侧分布,基本位于地表峰值旋转运动场的东西和南北分量能量都较强的区域。（7）龙门山断裂带内存在发生慢滑移事件的地质条件:流体、高孔隙压、高温、高泊松比等,慢滑移容易发生在脆-塑性转化带中a-b～0的范围。当该区域受到扰动激发低频慢地震时,在震源区介质非线性和频散性的作用下可能表现出弹塑性传播特征,单个慢破裂事件可以演化为一个波、两个波甚至多个波,以非球面扩散的形式传播,并且容易以倾斜（旋转）量的形式被测震仪或倾斜仪记录到。
张建国[6]（2021）在《预裂缝参数对降震效果的影响规律及预测方法研究》文中研究说明爆破震动对露天矿正常生产活动和周围环境造成严重影响,所以降低爆破震动效应已成为爆破工程实践中急需解决的重要问题。预裂爆破因为具有良好的减震隔震效果,被广泛应用于露天矿深孔台阶爆破中。爆破后产生的地震波遇到预裂缝后,发生反射、折射等现象,有效降低了对岩土体的破坏。因此,本文以预裂缝参数为研究对象,深入系统的研究了预裂缝参数对降震效果的影响规律,并提出了一种预裂缝降震效果预测方法,对指导预裂爆破设计、降低爆破震动危害具有重要意义。从震幅、震动频率、震动持续时间三个方面对爆破地震波特征进行理论分析。并通过研究地震波以不同角度入射预裂缝时的传播情况,推导得出预裂缝降震效果与传播介质波阻抗、预裂缝宽间的影响关系。通过室内物理模拟试验,得出预裂缝宽从2cm增加到4cm,速度衰减曲线下降趋势陡峭,各测点监测的减震率增加幅度显着;之后继续增加缝宽,速度衰减曲线下降趋势平缓,减震率也基本不发生变化。随着预裂缝长度和深度的增加,各监测点的减震率呈现增加趋势,预裂缝的降震效果得到提升。同时随着缝后距离范围的增加,震动变化程度受预裂缝的干扰影响减弱,预裂缝参数的增加对降震效果的影响程度降低。通过AUTODYN数值模拟得到,预裂缝各参数对降震效果的敏感性由大到小依次为:缝宽、缝长、缝深,其中缝宽的变化对于降震效果的控制起主要作用。运用粒子群算法对传统神经网络BP、ELM进行优化。并以预裂缝宽、缝深、缝长、缝源距以及冲击能为影响参数,减震率为评价指标,构建粒子群算法和神经网络相结合的预裂缝参数-降震效果预测模型。对预测结果对比分析,得到PSO-ELM模型预测结果的精度最高、误差最低。该预测模型的应用对爆破震动控制、反馈优化预裂爆破设计具有重要的理论价值及实际意义。
李积婷[7]（2021）在《TrueGrid精准剖分起伏界面的方案及地震动模拟结果对比》文中研究表明六面体网格适用于谱元法,且在计算精度及存储空间等方面相对于其他体网格具有显着优势,利用规则六面体单元对起伏界面地形进行网格剖分时,在界面起伏较大处因单元无法贴合界面而常常选择用阶梯状网格近似描绘起伏界面,而这种阶梯状网格在数值模拟时通常会产生散射。为消除阶梯状网格对起伏界面地震动模拟计算的影响,本文旨在寻找一种适合谱元法的六面体单元网格剖分方式,使得:网格尽可能保持均匀且剖分尽可能贴合起伏界面。本文基于True Grid语言编写应用程序,提出了起伏界面处六面体单元网格剖分方法,通过该程序可快速建立起伏界面处均匀的六面体网格模型并对网格模型进行扭曲度、正交性等质量评价,通过谱元法验证其模型的正确性。论文的主要工作如下:1.本文对含起伏界面的研究区域进行六面体单元网格剖分,在固有的台阶状网格处使用六面体单元二合一的方式,将深度方向上（z轴）的不同个数的单元进行过渡衔接。模型消除了台阶状网格,将台阶状网格变为了斜面网格,并将斜面投影至起伏界面使网格完全贴合起伏界面。2.由于三维模型在x-z、y-z两个深度方向上均有台阶状网格,在两方向衔接处即四个拐角处,由于叠加了两次单元二合一处理,使得拐角处的单元发生扭曲畸变。因此本文采取了三种剖分方法对比解决,方法一删除拐角处四列单元,采用16个单元合并为12个单元的方法;方法二删除拐角处一纵列扭曲单元,采用4个单元合并为3个单元的方法。第三种方法是构造为单独的过渡环。3.对三种剖分方式生成的整体网格进行质量评价,主要指标有单元扭曲度及正交性等,评价结果发现网格质量良好,基本为正交的六面体单元。4.将三种模型通过谱元法进行数值模拟计算验证了三种剖分方法的正确性,当计算点位于自上而下的拐角处单元时,对比结果发现剖分方式一会引起波形散射,而剖分方式二与三均为规则波型;当计算点位于距拐角处不同距离的水平地表单元时,距离拐角大于900m时,三种剖分方式模拟出的结果较为一致;在300-900m时,剖分方式一与剖分方式二、三存在较小差异;在小于300m时,剖分方式一与剖分方式二、三存在较大差异,剖分方式二与三始终相差较小。结论是采用删除拐角处一纵列单元方式与设置过渡环的方式均可使用,删除四列拐角单元方式不推荐使用。本文提出的适用于谱元法的六面体单元网格剖分方案使得单元均匀且网格完全贴合起伏界面,改善了以往用台阶状网格近似描绘起伏界面的问题,消除了台阶状网格在数值模拟时存在的散射绕射问题。单元大小尽可能均匀,避免了网格大小差异而导致计算时发散;网格尽可能贴合起伏界面,提高了数值模拟的精度。有助于提高谱元法处理起伏界面问题的灵活性。
王建森[8]（2021）在《基于解耦弹性波动方程的隧道最小二乘逆时偏移成像方法》文中研究表明我国已成为隧道建设规模和难度最大的国家,施工过程中如遭遇不良地质构造,容易发生突水突泥、塌方等灾害事故,采用隧道超前地质预报技术提前查明掌子面前方的不良地质情况、及时制定合理的处理预案与施工方案是目前行之有效的解决方法。近年来,地球物理超前预报方法在隧道施工中得到越来越广泛的应用,其中地震波法因具有界面成像精度高、探测距离远等优点成为隧道超前地质预报的重要方法。在隧道地震超前探测中,高精度偏移成像方法一直是研究的热点,随着我国隧道工程不断向西部迈进,复杂的地质条件对地震偏移成像精度提出了更高的要求。为此,需针对隧道地震偏移成像方法开展系统性的研究,提高隧道地震偏移成像的精度。目前,虽然已有前人针对隧道地震偏移成像方法开展了初步研究,但仍存在一些关键问题:隧道地震超前探测偏移成像方法主要为射线类偏移方法与逆时偏移方法,偏移成像结果分辨率有限,且隧道环境下,纵波、横波耦合串扰导致较多低频噪声或伪影,严重影响偏移成像结果。鉴于最小二乘逆时偏移成像方法在高分辨率、高振幅均衡性等方面的优势,本文将最小二乘逆时偏移成像方法引入隧道地震超前探测中,为进一步压制纵波、横波耦合串扰导致的偏移成像结果中存在低频噪声或伪影,进一步开展了基于解耦弹性波动方程的隧道最小二乘逆时偏移成像方法研究,主要工作内容和创新点如下:（1）针对高阶交错网格有限差分中差分系数精确度与计算效率问题,分别提出了基于模型驱动的优化差分系数计算方法与人工神经网络加速计算方法,有效压制了差分代替微分引起的空间数值频散,实现了解耦弹性波动方程的高精度正演模拟;（2）针对最小二乘逆时偏移算子对不匹配导致累积误差问题,在解耦弹性波动方程的基础上,通过矩阵形式推导了其伴随波动方程,并构建了最小二乘逆时偏移的波场延拓算子对及偏移成像算子对,且通过点积测试验证了其精确伴随关系,有效消除了迭代过程的累积误差,保证了隧道最小二乘逆时偏移成像迭代算法的稳定收敛;（3）在解耦弹性波动方程高精度正演模拟方法及精确伴随算子对的基础上,采用波阻抗扰动作为迭代收敛模型参数,并基于伪Hessian矩阵设计了预条件算子,提高了迭代过程的收敛性,最终形成了基于解耦弹性波动方程的隧道最小二乘逆时偏移成像方法;（4）构建了岩性分界面模型、断层破碎带模型、溶洞模型以及复杂模型,开展了系统的数值模拟偏移成像对比,分析了偏移成像结果的成像特征,充分验证了解耦弹性波最小二乘逆时偏移对于隧道复杂地质环境的适用性。在此基础上,开展了现场试验与应用,进一步验证了本文方法的有效性、可靠性和实用性。
丁昕[9]（2021）在《煤层群上部采空区透射地震波场特征及探测方法研究》文中研究表明回采工作面所在煤层群的上部采空区直接影响煤层安全开采。矿井地球物理方法因为距离目标体近、干扰因素较少及有效信号强等优势满足实际探测需求,透射地震勘探方法是解决上部采空区探测的可行手段,其前提是阐明煤层群上部采空区透射地震波场特征,查明地震波在煤层上部采空区传播及转化机制。针对回采工作面所在煤层群上部采空区透射地震波场特征,基于粘弹性波动方程模拟研究了不同尺寸、空隙率及垮落状态采空区的地震波传播及波形转换规律,对比分析了不同模型的运动学、动力学差异响应,开展了现场试验并使用埃里相槽波衰减成像方法对采空区进行了有效探测,具体研究结果如下:（1）地震波穿过采空区时P波响应较小,S波发生反射、绕射且同相轴拓宽;槽波信号通过不垮落采空区时振幅变化较小,但其波组受S波绕射影响变杂乱,通过存在垮落带的采空区时会出现振幅能量减弱、频率改变,透过采空区后重新干涉,槽波可以恢复部分能量但信号辨识度降低。（2）采空区空隙率的变化对地震波场发育与传播影响较小,仅表现为随着空隙率增大振幅曲线变化响应出现延迟,空隙率越低地震波对采空区尺寸的响应越好。不同模型中,30m尺寸采空区槽波能量和频率均直接下降;120m采空区近源边界位置槽波能量会明显减弱且频率下降,通过采空区后能量部分恢复但频率基本保持不变;220m采空区近源位置槽波响应基本与120m一致,但在采空区内部多类型地震波干涉,槽波重新增强且频率升高。（3）基于三维数值模拟X分量槽波能量虽然整体弱于Y分量与Z分量,Y、Z分量振幅变化大,但是对采空区的响应主要体现在靠近震源一侧的边界,远源处边界反应较差,X分量对采空区边界位置的敏感度较高;基于频散分析的工作面透射波X分量槽波埃里相振幅衰减反演结果对煤层群上部煤层采空区的表征效果在三个分量中最佳,可以作为实际勘探中的数据采集分量。（4）现场实测的数据在采空区与非采空区位置激发地震波能量具有明显的振幅差异,振幅值最大可差100倍,且槽波能量反演结果解释的异常与矿方后期钻探结果吻合,说明下层煤工作面的X分量接收槽波信号的衰减可以较好地反应煤层群上部采空区的发育情况,可为工作面上部采空区的探测提供依据。该论文有图64幅,表4个,参考文献128篇。
张玉川[10]（2021）在《凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究》文中进行了进一步梳理注浆帷幕是一种常用的矿山地下水截流和防治方法,然而,矿山的爆破开采尤其是临近注浆帷幕的爆破开采,会对注浆岩体的各类力学特性发生劣化,进而降低注浆帷幕对地下水的截流能力。因此需要开展爆破振动对注浆帷幕影响机制的研究,确定合理的爆破振动控制方法和安全开采距离。本文依托广西华润水泥凹陷式矿山治水工程,通过理论分析、数值模拟、现场试验、工程应用等方法系统研究了爆破振动对注浆帷幕的影响机制,提出了适用于凹陷式矿山的爆破振动控制方法。本文主要研究内容和成果如下:（1）研究了凹陷式矿山群孔微差爆破地震波的叠加原理与特点,推导了群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正方法,提出了基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法,并使用MATALB软件进行编程计算分析,得到了修正后的萨道夫斯基衰减公式和装药放大系数,为现场试验等相关研究提供了理论基础和分析方法。（2）根据现场实际工况建立模型,采用LS-DYNA软件对现场爆破进行数值模拟计算,研究凹陷式开采矿山临近注浆帷幕的爆破施工过程中,注浆帷幕的动力响应特征;分析在不同装药情况下爆破对注浆帷幕的影响特点和地表质点振速峰值的衰减特性;通过数值模拟计算得到了注浆帷幕内部最大振速峰值与注浆帷幕上部地表振速峰值的关系和基于数值模拟计算的注浆帷幕振速峰值的安全判据。（3）对深孔爆破振动效应开展了现场监测研究,研究了爆破振动振速峰值衰减规律,使用修正后的萨道夫斯基衰减公式对现场数据进行拟合,得到了矿山爆破测点振速峰值衰减规律;并综合分析了注浆帷幕附近的质点振速图像、高程放大效应,为爆破安全距离的计算提供了理论依据。（4）综合考虑爆破振动频率与振动持续时间对注浆帷幕的影响,研究了试验数据的质点振速图像、爆破振动信号主频衰减规律、爆破振动信号频率分布规律、爆破振动持续时间等对注浆帷幕的影响特点;并提出了相应的群孔爆破振动控制方法。（5）在华润水泥平南公司凹陷式矿山爆破振动控制应用中,根据萨道夫斯基衰减公式修正方法计算原理,使用MATLAB软件计算了不同孔间延期时间振动叠加效应,得到了最优孔间延期时间和爆破安全距离,并结合爆源最大单孔药量控制、爆破振动持续时间控制、传播路径控制等方式,确定了对注浆帷幕安全的爆破方案。并结合爆破振动监测、宏观调查与水位水量监测等方法,提出了基于动态信息化施工的闭环振动控制方法,保证了矿山注浆帷幕的安全施工和矿山正常开采作业,为矿区创造了良好的经济效益与社会效益。
二、地震波传播数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、地震波传播数值模拟（论文提纲范文）
（2）典型换乘地铁车站结构地震响应特性及抗震简化分析方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 地下结构抗震分析方法 |
| 1.2.1 原型观测 |
| 1.2.2 模型试验 |
| 1.2.3 理论分析 |
| 1.3 复杂地下结构地震响应特性 |
| 1.4 地下结构抗震设计理论 |
| 1.4.1 抗震设计方法分类 |
| 1.4.2 抗震设计方法应用 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 1.5.1 现阶段研究存在问题 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 创新点 |
| 1.5.4 技术路线 |
| 第二章 车站交叉换乘段对侧墙局部受力特性影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 侧墙局部受力模型基本假定 |
| 2.3 侧墙局部受力模型公式推导 |
| 2.3.1 薄板弯曲叠加法原理 |
| 2.3.2 简化公式理论推导 |
| 2.3.3 挠度表达式验算 |
| 2.4 侧墙局部受力模型的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 十字交叉车站结构模型振动台试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 振动台试验方案设计 |
| 3.2.1 试验装置介绍 |
| 3.2.2 模型相似比确定 |
| 3.2.3 试验模型制备 |
| 3.2.4 试验测点布置与采集 |
| 3.2.5 试验模型性能测试 |
| 3.2.6 试验加载方案 |
| 3.3 振动台试验结果分析 |
| 3.3.1 加速度响应规律 |
| 3.3.2 结构应变响应规律 |
| 3.3.3 侧墙土压力响应规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 十字交叉换乘地铁车站动力时程分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 地震分析中的关键问题 |
| 4.2.1 土体本构关系模型 |
| 4.2.2 模型人工边界条件 |
| 4.2.3 其他关键问题 |
| 4.3 振动台试验动力时程分析 |
| 4.3.1 有限元模型设置 |
| 4.3.2 数值模拟方法验证 |
| 4.4 单层十字交叉车站结构 |
| 4.4.1 有限元模型设置 |
| 4.4.2 侧墙局部受交叉换乘段影响分析 |
| 4.5 多层十字交叉换乘地铁车站原型 |
| 4.5.1 工程背景 |
| 4.5.2 有限元模型设置 |
| 4.5.3 结构间相互作用影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 十字交叉换乘地铁车站简化抗震分析方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 抗震分析思路、原理与应用 |
| 5.2.1 抗震分析思路 |
| 5.2.2 基本原理 |
| 5.2.3 抗震分析方法应用 |
| 5.3 算例验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 H型短通道平行换乘地铁车站动力时程分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 H型短通道平行换乘地铁车站原型 |
| 6.2.1 有限元模型设置 |
| 6.2.2 车站受换乘通道影响分析 |
| 6.2.3 结构间相互作用影响分析 |
| 6.3 通道换乘地铁车站简化抗震分析方法 |
| 6.3.1 抗震分析思路 |
| 6.3.2 抗震分析方法应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）地震波速无监督深度学习反演方法及其在隧道超前探测中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统地震波速求取与反演方法研究现状 |
| 1.2.2 深度学习及其在地震波速反演中的应用研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、创新点和技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 大样本地震背景波速模型的构建方法 |
| 2.1 地震波速贝叶斯反演和可逆神经网络的基本理论 |
| 2.2 基于可逆神经网络的背景波速模型构建方法 |
| 2.2.1 分层可逆神经网络改进 |
| 2.2.2 大样本背景波速模型构建 |
| 2.3 关于背景波速建模的数值实验 |
| 2.3.1 针对波速构建网络可逆性的验证实验 |
| 2.3.2 针对背景波速建模效果评价的测试实验 |
| 2.3.3 针对背景波速建模质量评价的FWI反演实验 |
| 2.3.4 针对较真实数据的适用性测试实验 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 大样本地震背景波速模型的网络融合方法 |
| 3.1 背景波速模型的网络融合策略 |
| 3.2 背景波速模型的融合网络设计 |
| 3.2.1 背景波速模型融合的解码器网络设计 |
| 3.2.2 背景波速模型的融合网络架构 |
| 3.3 背景波速模型融合有效性的评价实验 |
| 3.3.1 背景波速模型融合有效性的对比实验 |
| 3.3.2 融合网络的敏感性分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 物理规律驱动的地震波速无监督学习反演方法 |
| 4.1 基于地震正演网络的物理规律表征方法 |
| 4.1.1 地震并行计算正演网络设计 |
| 4.1.2 数值实验验证 |
| 4.2 物理规律驱动的地震波速无监督学习反演方法及网络 |
| 4.2.1 物理规律驱动的地震波速无监督学习反演网络设计 |
| 4.2.2 地震波速无监督学习反演梯度计算方法 |
| 4.2.3 基于背景波速引导的反演损失函数 |
| 4.2.4 地震波速无监督学习反演实现流程 |
| 4.3 地震波速无监督学习反演的数值实验 |
| 4.3.1 地震波速无监督学习反演实验 |
| 4.3.2 与传统FWI的对比 |
| 4.4 针对含噪等复杂数据的适用性实验 |
| 4.4.1 针对含噪声数据的反演适用性实验 |
| 4.4.2 针对缺道数据的反演适用性实验 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 隧道地震超前探测无监督学习波速反演实现与特征 |
| 5.1 观测方式自适应的隧道地震波速无监督学习反演实现 |
| 5.1.1 隧道地震波速无监督学习反演的适用性分析 |
| 5.1.2 观测方式自适应的无监督学习反演网络架构改进 |
| 5.1.3 基于归一化积分的波速多尺度反演损失函数设计 |
| 5.1.4 隧道地震波速无监督学习反演实现流程 |
| 5.2 隧道地震波速无监督学习反演的数值实验 |
| 5.2.1 隧道地震波速反演数据集的构建 |
| 5.2.2 典型不良地质波速模型的反演实验与特征 |
| 5.3 针对含噪等复杂数据的反演适用性实验 |
| 5.3.1 针对不同观测方式的反演适用性实验 |
| 5.3.2 针对含噪声数据的反演适用性实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 工程试验与验证 |
| 6.1 珠江三角洲水资源配置工程C1标段1+357m超前探测试验 |
| 6.1.1 工程概况与地质分析 |
| 6.1.2 探测试验方案概述 |
| 6.1.3 数据处理与反演结果 |
| 6.2 珠江三角洲水资源配置工程C1标段0+621m超前探测试验 |
| 6.2.1 工程地质条件与探测方案概况 |
| 6.2.2 数据处理与反演结果 |
| 6.3 珠江三角洲水资源配置工程C1标段4+102m超前探测试验 |
| 6.3.1 工程地质条件与探测方案概况 |
| 6.3.2 数据处理与反演结果 |
| 6.4 山东滨莱高速马公祠隧道104+643m超前探测试验 |
| 6.4.1 工程概况与地质分析 |
| 6.4.2 探测试验方案概述 |
| 6.4.3 数据处理与反演结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）低频脉冲波对低渗透油藏孔渗参数影响的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 低频脉冲波采油技术 |
| 1.2.2 饱和单相流体多孔介质弹性波传播理论 |
| 1.2.3 多孔介质弹性波传播数值求解方法 |
| 1.2.4 波动条件下储层物性变化 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 低频脉冲波波动作用下低渗油藏单相渗流模型的建立 |
| 2.1 Biot弹性波传播理论 |
| 2.2 低频脉冲波波动作用下低渗油藏单相渗流模型的建立 |
| 2.2.1 模型假设条件 |
| 2.2.2 运动方程 |
| 2.2.3 连续性方程 |
| 2.2.4 状态方程 |
| 2.2.5 启动压力梯度 |
| 2.2.6 定解条件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 COMSOL数值模拟介绍及模型的建立 |
| 3.1 COMSOL数值模拟仿真软件介绍及建模流程 |
| 3.1.1 仿真软件介绍 |
| 3.1.2 COMSOL建模流程 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 初始条件及边界条件 |
| 3.4 网格剖分 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 低频脉冲波对低渗透油藏孔渗参数影响的数值模拟 |
| 4.1 波动耦合渗流模型数值模拟 |
| 4.1.1 主控方程有限元构建 |
| 4.1.2 模型验证 |
| 4.2 低频脉冲波对单相渗流的影响规律研究 |
| 4.2.1 低频脉冲波对低渗透油藏孔隙度的影响 |
| 4.2.2 低频脉冲波对低渗透油藏渗透率的影响 |
| 4.2.3 低频脉冲波对低渗透油藏渗流速度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与认识 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（5）地震前兆性慢滑移事件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 地震慢滑移事件 |
| 1.2.2 地震粘滑特征信号检测 |
| 1.2.3 地震模型 |
| 1.3 论文的研究思路和技术路线 |
| 第2章 地震慢滑移信号的波形特征与典型震例 |
| 2.1 典型慢粘滑脉冲信号的表现特征 |
| 2.2 典型震例 |
| 2.2.1 张北M_s6.2地震异常扰动 |
| 2.2.2 中俄蒙交界M_s7.9地震异常扰动 |
| 2.2.3 塔吉克斯坦M_s7.4地震异常扰动 |
| 2.2.4 汶川M_s8.0地震低频脉冲异常扰动 |
| 2.2.5 汶川余震低频脉冲异常扰动 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 岩石力学实验中的摩擦实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦的稳定性影响因素 |
| 3.2.1 温度的影响 |
| 3.2.2 孔隙水的影响 |
| 3.2.3 滑动面性质的影响 |
| 3.2.4 围压的影响 |
| 3.2.5 加载速率的影响 |
| 3.2.6 刚度的影响 |
| 3.2.7 岩石岩性的影响 |
| 3.2.8 时间尺度的影响 |
| 3.3 滑动成核的类型以及影响因素 |
| 3.3.1 滑动成核的演化特征 |
| 3.3.2 滑动成核的类型 |
| 3.3.3 影响成核类型的主要因素 |
| 3.4 摩擦实验小结 |
| 第4章 基于弹簧块体模型的断层粘滑运动特征及其影响因素 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 断层动力学模型描述 |
| 4.3 不同因素对数值模拟结果的影响 |
| 4.3.1 不同有效正应力对粘滑运动的影响 |
| 4.3.2 不同加载点速度对粘滑运动的影响 |
| 4.3.3 不同系统刚度对粘滑运动的影响 |
| 4.4 数值模拟结果分析 |
| 4.4.1 与岩石力学实验的对比 |
| 4.4.2 考虑参考摩擦系数磨损的模拟结果 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 基于Frenkel-Kontorova模型的断层失稳滑动 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 FK模型描述 |
| 5.3 FK模型的解 |
| 5.3.1 均匀滑动解 |
| 5.3.2 非均匀滑动解 |
| 5.4 理论和实际资料分析 |
| 5.4.1 初始应力条件对模拟结果的影响 |
| 5.4.2 应力梯度大小对模拟结果的影响 |
| 5.4.3 利用FK模型描述汶川地震主破裂过程 |
| 5.4.4 汶川地震震前疑似慢滑移信号分析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.5.1 经验性参数A的物理意义 |
| 5.5.2 基于FK模型的断层运动特征 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 考虑非线性和频散效应的地震波传播特征 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 非线性波动方程及FCT有限差分算法 |
| 6.2.1 非线性波动方程离散化处理 |
| 6.2.2 FCT有限差分法的应用 |
| 6.2.3 FCT模拟结果 |
| 6.3 数值计算结果与分析 |
| 6.3.1 采用雷克子波震源的传播特征 |
| 6.3.2 采用孤立子震源的传播特征 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 孤立子震源的物理意义 |
| 6.4.2 岩石中弹塑性波的传播现象 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 利用深度自编码算法的地震脉冲信号检测与应用 |
| 7.1 研究背景 |
| 7.2 深度学习基本原理及测试 |
| 7.2.1 自动编码器的原理 |
| 7.2.2 Softmax分类器 |
| 7.2.3 图像识别测试 |
| 7.3 地震波形数据处理 |
| 7.3.1 地震数据来源 |
| 7.3.2 连续小波变换及不同尺度采样 |
| 7.3.3 地震数据样本标定软件设计 |
| 7.4 深度神经网络识别 |
| 7.4.1 数据样本标定 |
| 7.4.2 构建深度自编码神经网络框架 |
| 7.4.3 识别率统计 |
| 7.5 汶川地震前疑似脉冲异常时空分布特征 |
| 7.6 小结 |
| 第8章 探讨地震低频脉冲信号的形成机理—以汶川地震为例 |
| 8.1 测震数据中低频脉冲信号的有效性 |
| 8.1.1 测震数据频带外的信号是否有效? |
| 8.1.2 为什么水平分量的低频脉冲信号多? |
| 8.1.3 数据有效性还存在的问题 |
| 8.2 慢滑移运动产生脉冲信号的传播机理和空间分布特征 |
| 8.2.1 基于FK模型的慢滑移运动特征 |
| 8.2.2 基于线性/非线性弹性波方程的倾斜信号运动特征 |
| 8.2.2.1 平移运动与旋转运动 |
| 8.2.2.2 水平方向旋转分量的空间分布特征 |
| 8.3 低频脉冲信号动力学特征揭示的构造意义 |
| 8.4 小结 |
| 第9章 结论和展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 不足与工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）预裂缝参数对降震效果的影响规律及预测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爆破震速衰减规律的研究现状 |
| 1.2.2 爆炸应力波在缝隙处传播特性的研究现状 |
| 1.2.3 预裂缝降震机理及效果的研究现状 |
| 1.3 研究目标与主要内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 爆破地震波在预裂缝处的传播特性 |
| 2.1 爆破地震波的产生与类型 |
| 2.1.1 爆破地震波的产生 |
| 2.1.2 爆破地震波的类型 |
| 2.2 爆破地震波特性分析 |
| 2.3 预裂缝对地震波传播影响 |
| 2.3.1 地震波的反射与折射 |
| 2.3.2 地震波的干涉与衍射 |
| 2.4 预裂缝降震效果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 预裂缝参数对降震效果影响规律研究 |
| 3.1 爆破震动监测系统 |
| 3.2 物理模拟实验设计 |
| 3.2.1 模型构建 |
| 3.2.2 爆破震动冲击荷载的施加 |
| 3.2.3 测点的布置 |
| 3.3 震动试验方案 |
| 3.4 降震效果影响因素分析 |
| 3.4.1 爆破震动分析方法 |
| 3.4.2 预裂缝尺寸变化对降震效果影响 |
| 3.4.3 缝源距变化对降震效果影响 |
| 3.4.4 冲击能变化对降震效果影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 预裂缝参数的降震效果影响程度数值模拟 |
| 4.1 AUTODYN程序算法 |
| 4.2 爆破震动监测数值模拟 |
| 4.2.1 模型材料选取 |
| 4.2.2 正交试验设计 |
| 4.2.3 爆破模型的建立 |
| 4.3 试验结果分析 |
| 4.3.1 试验数据整理 |
| 4.3.2 多因素敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于粒子群优化神经网络的预裂缝降震效果预测方法 |
| 5.1 预测模型样本数据处理 |
| 5.2 粒子群算法优化神经网络 |
| 5.2.1 传统神经网络 |
| 5.2.2 粒子群算法 |
| 5.2.3 PSO-BP预测模型 |
| 5.2.4 PSO-ELM预测模型 |
| 5.3 预裂缝降震效果预测及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）TrueGrid精准剖分起伏界面的方案及地震动模拟结果对比（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外起伏界面数值模拟的研究现状 |
| 1.2.1 数值模拟方法 |
| 1.2.2 模型精准剖分的研究方法 |
| 1.3 本文的研究内容及章节 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第二章 谱元法的介绍 |
| 2.1 谱元法 |
| 2.1.1 波动方程 |
| 2.1.2 离散单元 |
| 2.2 数值积分 |
| 2.3 时间域的离散 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 六面体网格剖分方法介绍 |
| 3.1 六面体单元 |
| 3.2 剖分程序的介绍 |
| 3.3 台阶状网格在模拟中存在的问题 |
| 3.4 二维模型中的台阶状网格 |
| 3.5 三维模型中的台阶状网格 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 三种剖分方案的介绍 |
| 4.1 剖分方案一 |
| 4.2 剖分方案二 |
| 4.3 剖分方案三 |
| 4.4 剖分结果的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 三维模型的构建与模拟结果 |
| 5.1 模型的参数 |
| 5.2 模拟中测试点位的布置 |
| 5.3 模拟结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 后续研究工作研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及在学期间科研成果 |
（8）基于解耦弹性波动方程的隧道最小二乘逆时偏移成像方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道地震波场正演模拟方法研究现状 |
| 1.2.2 隧道地震超前探测偏移成像方法研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 基于优化有限差分系数的解耦弹性波高阶正演模拟方法 |
| 2.1 解耦弹性波动方程高阶有限差分正演基本原理 |
| 2.1.1 解耦弹性波动方程 |
| 2.1.2 时域高阶交错网格显式有限差分格式的构建 |
| 2.2 基于模型驱动的差分系数优化及加速计算方法 |
| 2.2.1 基于模型驱动的显式格式差分系数计算方法 |
| 2.2.2 基于人工神经网络的有限差分系数加速计算方法 |
| 2.2.3 有效性验证 |
| 2.3 正演模拟及数值频散分析 |
| 2.3.1 均匀模型正演模拟 |
| 2.3.2 非均匀模型正演模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 解耦弹性波最小二乘逆时偏移精确伴随算子对构建方法 |
| 3.1 最小二乘逆时偏移成像原理及成像误差分析 |
| 3.1.1 最小二乘逆时偏移基本理论 |
| 3.1.2 成像误差分析 |
| 3.2 基于精确伴随的解耦弹性波动方程波场延拓算子对 |
| 3.2.1 解耦弹性波动方程的矩阵化表示方法 |
| 3.2.2 伴随波动方程的矩阵化表示方法 |
| 3.2.3 伴随性分析 |
| 3.3 基于精确伴随的解耦弹性波动方程偏移成像算子对 |
| 3.3.1 基于Born近似理论正演方法的实现 |
| 3.3.2 偏移成像算子的构建方法 |
| 3.3.3 伴随性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于解耦弹性波动方程的隧道最小二乘逆时偏移实现方法及成像特征 |
| 4.1 基于预条件算子的最小二乘逆时偏移成像方法 |
| 4.1.1 模型参数化及梯度计算 |
| 4.1.2 基于伪Hessian矩阵的预条件算子设计 |
| 4.1.3 预条件共轭梯度算法 |
| 4.2 基于解耦弹性波动方程的隧道最小二乘逆时偏移实现方法 |
| 4.3 隧道弹性波最小二乘逆时偏移成像特征及分析 |
| 4.3.1 岩性分界面模型 |
| 4.3.2 断层破碎带模型 |
| 4.3.3 溶洞模型 |
| 4.3.4 复杂模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 现场试验与验证 |
| 5.1 珠三角水资源配置工程罗田检修交通隧道探测成像试验 |
| 5.1.1 场地概况及探测方案 |
| 5.1.2 偏移成像结果及开挖对比验证 |
| 5.2 珠三角水资源配置工程D2标段探测成像试验 |
| 5.2.1 场地概况及探测方案 |
| 5.2.2 偏移成像结果及开挖对比验证 |
| 5.3 大瑞铁路高黎贡山隧道探测成像试验 |
| 5.3.1 场地概况及探测方案 |
| 5.3.2 偏移成像结果及开挖对比验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）煤层群上部采空区透射地震波场特征及探测方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法及技术路线 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 煤层群顶板采空区成因及特征分析 |
| 2.2 粘弹性方程 |
| 2.3 槽波理论频散曲线 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 数值模型设计及波场特征分析 |
| 3.1 物理参数变量及试验设计 |
| 3.2 无采动典型煤系地层数值模拟 |
| 3.3 无垮落情况数值模拟 |
| 3.4 采空区垮落数值模拟 |
| 3.5 信号对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 三维模型及分析 |
| 4.1 采空区垮落模型 |
| 4.2 信号对比分析 |
| 4.3 反演结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 现场试验 |
| 5.1 工区地质情况 |
| 5.2 数据采集与分析 |
| 5.3 反演结果与解释 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 爆破振动效应研究现状 |
| 1.2.2 爆破数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 爆破作用下注浆帷幕破坏机理研究现状 |
| 1.2.4 注浆帷幕安全判据研究现状 |
| 1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 深孔爆破振动传播与衰减特性分析 |
| 2.1 爆破振动效应及对岩体的损伤作用 |
| 2.1.1 爆破振动的传播特征 |
| 2.1.2 岩石爆破损伤过程与作用区域 |
| 2.1.3 爆破振动对被保护对象的影响 |
| 2.2 爆破作用对注浆帷幕影响分析 |
| 2.2.1 凹陷式开采矿山注浆帷幕 |
| 2.2.2 应力波在注浆帷幕处传播的力学模型 |
| 2.2.3 爆破振动对注浆帷幕影响机理 |
| 2.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
| 2.3.1 深孔爆破地震波叠加特点 |
| 2.3.2 群孔微差爆破萨道夫斯基公式修正计算原理 |
| 2.3.3 基于相同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
| 2.4 基于不同单孔爆破振动信号叠加计算的萨道夫斯基衰减公式修正方法 |
| 2.4.1 基于不同单孔爆破振动信号叠加的群孔振速计算方法 |
| 2.4.2 爆破振动信号叠加计算结果 |
| 2.4.3 计算结果分析与萨道夫斯基衰减公式修正 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深孔爆破对注浆帷幕影响数值模拟研究 |
| 3.1 软件算法原理 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 时间积分与时间步长控制 |
| 3.1.3 炸药爆炸计算模型 |
| 3.2 爆破数值模拟模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型与参数 |
| 3.2.3 岩体破坏准则 |
| 3.3 爆破数值模拟应力波传播特征分析 |
| 3.3.1 爆炸应力波传播分析 |
| 3.3.2 破碎塑形区分析 |
| 3.3.3 帷幕区应力分析 |
| 3.4 爆破数值模拟振速峰值衰减规律分析 |
| 3.4.1 水平台段衰减规律分析 |
| 3.4.2 注浆帷幕区垂直方向衰减规律分析 |
| 3.4.3 基于数值模拟结果的安全判据分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深孔爆破现场试验研究 |
| 4.1 凹陷式开采矿山概述 |
| 4.1.1 矿山开采现状 |
| 4.1.2 矿山爆破参数 |
| 4.2 爆破振动现场监测试验 |
| 4.2.1 试验目的与意义 |
| 4.2.2 监测试验设备介绍 |
| 4.2.3 试验方案 |
| 4.3 爆破振动速度衰减规律分析 |
| 4.3.1 质点振速峰值衰减规律分析 |
| 4.3.2 质点振速图像分析 |
| 4.3.3 高程放大效应分析 |
| 4.4 爆破振动频率与持续时间变化规律分析 |
| 4.4.1 爆破振动信号频率衰减规律 |
| 4.4.2 爆破振动信号频率分布规律 |
| 4.4.3 爆破振动持续时间变化规律 |
| 4.5 试验结果与数值模拟结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 工程应用 |
| 5.1 爆破振动控制 |
| 5.1.1 爆源控制 |
| 5.1.2 确定合理的爆破网路 |
| 5.1.3 爆破安全距离计算与传播路径控制 |
| 5.2 动态监测与信息化施工 |
| 5.2.1 爆破振动监测 |
| 5.2.2 动态信息化施工 |
| 5.3 应用效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间科研成果及参与的项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、地震波传播数值模拟（论文参考文献）
- [1]远震波场正演模拟方法及应用[J]. 桑莹泉,刘有山,徐涛,白志明,解桐桐. 地球与行星物理论评, 2021(06)
- [2]典型换乘地铁车站结构地震响应特性及抗震简化分析方法研究[D]. 于仲洋. 北京交通大学, 2021
- [3]地震波速无监督深度学习反演方法及其在隧道超前探测中的应用[D]. 任玉晓. 山东大学, 2021(10)
- [4]低频脉冲波对低渗透油藏孔渗参数影响的数值模拟[D]. 陈涛涛. 西安石油大学, 2021(10)
- [5]地震前兆性慢滑移事件研究[D]. 周聪. 中国地震局地质研究所, 2021(02)
- [6]预裂缝参数对降震效果的影响规律及预测方法研究[D]. 张建国. 西安科技大学, 2021(02)
- [7]TrueGrid精准剖分起伏界面的方案及地震动模拟结果对比[D]. 李积婷. 中国地震局地球物理研究所, 2021
- [8]基于解耦弹性波动方程的隧道最小二乘逆时偏移成像方法[D]. 王建森. 山东大学, 2021(12)
- [9]煤层群上部采空区透射地震波场特征及探测方法研究[D]. 丁昕. 中国矿业大学, 2021
- [10]凹陷式矿山深孔爆破对注浆帷幕影响机制与振动控制方法研究[D]. 张玉川. 山东大学, 2021(12)