混凝土结构损伤检测中的射线追踪正演方法

研究了混凝土结构最短路径射线追踪方法.该方法采用二阶段射线追踪,第一阶段初选射线路径,第二阶段根据Fermat原理,采用一个适合于水平(垂直)层状界面情况下的一阶近似公式计算反射或折射修正点,然后从任意给定的初始路径出发进行逐段迭代计算,对初选射线路径进行校正分析确定最终射线路径.结合损伤混凝土梁试验,探讨了损伤混凝土叠加偏移处理时射线追踪模型正演技术的作用,用c++语言编制了程序,并设定了含有缺陷的二维速度模型来验证,结果表明,该方法追踪速度快,追踪到的路径很接近实际.     

RVSP层析成像初始速度模型的自动建立

地震走时层析成像在油气田勘探和开发中的应用日益广泛.主要用于速度分析,为其它的地震资料处理方法提供精确的速度模型.逆垂直地震剖面RVSP(Reversed Vertical Seismic Profile)层析成像的关键是求解一个大型稀疏的线性方程组.求解方程组常用的迭代法,需要一个比较合理的初始猜测解,也即是初始速度模型.初始模型关系到反演的效率甚至成像的正确性.提出了一种自动求取层析成像初始速度模型的方法.该方法假定激发点到接收点间的射线是直射线,并利用最小路径法射线追踪得到初至走时来求取初始速度模型.通过建立数学模型验证了自动生成速度初始模型的可行性及可靠性,并对出现的问题进行探讨.     

井巷约束实时动态速度建模

为了提高煤矿勘探精度,把叠前深度偏移技术应用到煤炭勘探中很有必要,而叠前道集的品质和速度建模的精度是决定叠前深度偏移剖面质量最重要的两个因素。因此,为了得到高质量的叠前道集,要做好精细静校正、多域绿色噪音压制、振幅补偿、反褶积、速度分析、数据规则化等多个处理环节。而速度模型的建立包括:建立初始速度模型、沿层层析成像、网格层析成像。在此基础上,利用井巷约束下的速度分析进一步更新速度模型,得到了更加精准的深度域速度体,并随着实时回采到的新的巷道数据,动态地优化更新速度场,实时提高深度偏移成果质量。结果表明,利用这种井巷约束下的实时动态速度建模方法,进行叠前深度偏移得到的深度剖面能极大地提高断层落差和平面位置的精度。     

一种用于波速测试的正演和反演算法

波速测试的正演和反演算法是通过地表或井间观测到的地震波走时,推算地下或井间的介质速度结构和地震波的传播路径。其步骤如下:(1)数据采集。(2)将地下介质离散成一定大小的网格并初始化慢度(速度的倒数)场,采用射线追踪技术推导各网格节点的射线路径和最小旅行时。(3)建立线性方程组。(4)反演求解线性方程组,并修正初始慢度模型。(5)重复(2)-(4)步骤,不断修正慢度场,直到满足精度要求为止。本文采用最短路径射线追踪正演算法和同时迭代重建(SIRT)反演算法在二维平面上进行求解计算,并且把得到的结果与传统单孔法比较,从而了解本文所采用的波速测试方法的可靠性、实用性及其精度情况。     

三维连片叠前深度偏移技术在大港某油气田勘探中的应用

大港千米桥潜山目的层埋藏深,速度横向变化大,地下地质情况复杂。叠后、叠前时间偏移地震资料不能满足地质需求。为此,采用了提高潜山成像精度的最有效手段,三维连片叠前深度偏移处理技术对该区进行重新处理。文中介绍了叠前道集精细处理、建立初始深度—速度模型、模型的优化、偏移与校正等技术与实现过程。新处理的叠前深度偏移地震资料与旧资料对比,不仅成像精度高,而且得到的波动信息更加丰富。应用新资料重新评价千米桥潜山气藏,取得了一些新认识和显著的地质效果。     

几种静校正方法在厄瓜多尔地区的应用

针对厄瓜多尔地区复杂地表区静校正技术难题,深入研究了包括野外静校正、交互迭代折射波静校正、无射线追踪法层析静校正等静校正方法的优缺点,发现无射线追踪法层析静校正能较好地解决本地区的静校正问题.无射线追踪法层析静校正将首波方法的稳定性和回转波方法的灵活性结合起来,隐式使用折射波的几何特性,并由此导出速度模型,达到不使用显式射线追踪法进行层析重建的目的.此方法不依赖于显式的模型网格化,在实际资料的处理中,能得到一个稳定的静校正量,保证了地层形态的准确性.     

网格划分对混凝土超声波CT成像的影响

超声波CT成像技术是一种较好的检测混凝土内部缺陷的方法,采用Snell定律修正图像,建立一种低速异常区域的混凝土模型——矩形(0.4m×0.5m),通过划分不同的网格,并比较两种网格模型的直射线追踪、一次射线追踪、二次射线追踪的路径情况,通过分析误差得出最合适的反演网格数.研究表明,当采用左右检测方式时,在正演划分的水平和竖直网格数相等的情况下,最合适的反演的网格数应选择:290/正演网格数.代数重建技术(ART)反演情况较好地印证了这个结论,且二次射线追踪的误差最小,反演的效果最为接近模型的真实情况,较为精确地反映了混凝土模型的内部缺陷情况,表明网格的划分合适与否对CT成像的精度有很大影响.     

太阳帆骨架简化模型自旋展开过程中保结构特性研究

针对相控阵空间太阳能电站系统(solar power satellite via arbitrarily large phased array,简称SPS-ALPHA)中太阳帆骨架自旋展开过程中的简化动力学模型,采用辛算法研究了太阳帆骨架的动力响应,并模拟分析了结构振动特性、约束违约及能量保持的情况。首先,建立太阳帆骨架展开过程中的简化模型,基于变分原理将描述简化模型的拉格朗日(Lagrange)方程导入哈密尔顿体系,进而建立模型的正则控制方程;随后,分别采用辛Runge-Kutta方法和经典Runge-Kutta方法模拟骨架结构自旋展开过程,并对比分析了展开过程中的位移约束及能量误差问题。数值模拟结果显示:与经典RungeKutta方法相比,辛Runge-Kutta方法能更好地处理骨架结构自旋展开过程中的约束违约问题及保持系统的总能量不变,并且具有良好的数值稳定性。     

一种基于网格剖分的两点射线追踪方法

两点射线追踪是解决复杂地质结构下反射波射线正演的有效方法.在初至波层析射线追踪算法基础上,提出了一种两点射线追踪方法,利用层析网格对模型进行离散化,通过两阶段法射线追踪,分别对激发点和接收点按向前处理过程计算模型单元及节点的旅行时,两次时间相加作为最小旅行时,再在目的层界面邻域扫描最小旅行时子震源网格单元,用粒子群算法在该单元内扫描全局最小旅行时点,得到反射点位置与反射夹角,再利用向后处理过程运用旅行时线性插值算法,从反射点分别到激发点、接收点反向追踪射线路径,最后得到反射波两点射线路径.     

二维复杂速度结构中的射线追踪

针对二维复杂速度结构中的射线追踪,给出模型参数和追踪方法.采用该方法,能够精确地描述复杂的二维地质形体及地质构造的分界面特征,并且能够适用于各种复杂地形的情形;对不同的地层或地质体,根据其速度分布特征,采用局部网格化对其进行描述,减小了复杂地质结构在描述速度时计算机所需要的内存量,进一步提高了计算速度.本射线追踪方法不仅可以对复杂模型的反射波及回折波进行追踪,而且可以利用“微折射”方法对目标界面的首波进行追踪.