导读:本文包含了声波源论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:次声波,灾害监测,有限元,数值模拟
声波源论文文献综述
郑菲[1]（2015）在《次声波源产生的机理及有限元模拟》一文中研究指出次声(频率低于20 Hz的声波)具有频率低、易穿透、衰减小、不易被吸收等特点,在大气中可以传播较远的距离,其信号适合远距离观测,已在核爆、火山喷发、泥石流等灾害监测领域开展研究和应用。在有源灾害的监测方面(火山喷发、煤气管道泄漏等)取得的效果比较显着,但是,由于次声波的波长较长,遇障碍物通常都会发生衍射而避之,因此对于无源灾害的监测,定位还存在很大的困难,尚需进一步的研究和分析。到目前为止次声波的产生机理还是个谜,很有必要从不同视角对其展开深入的研究和分析,这也是次声波研究工作者奋斗的目标和方向。灾害次声波,是灾害在孕育末期及发生发展过程中引发的空气波动产生的次声波。灾害次声波可以分为几种,一种是在灾害发生之前的孕育末期引发的,例如地震、矿震之前的预滑、扩展造成微破裂而引发的长周期波,称为临灾次声波;另一种是灾害的发生发展阶段引发的强烈的空气波动产生的次声波,称为发灾次声波,例如核爆次声、火流星次声等,通过对其监测和定位研究,可以为识别、核查等工作提供帮助。发灾次声波中有一类比较特殊,例如泥石流次声、台风次声等,由于次声波传播的速度(约340 m/s)比泥石流(约10 m/s)、台风(12级约33 m/s)等灾害传播得快,监测到发灾次声波同样可以达到预警的目的。因此,将这类发灾次声波与临灾次声波统称为预警次声波。次声波监测方面,主要以IMS国际次声监测台站为主,其设计的距离为两千千米,过于稀疏,监测信号很难被两个以上次声监测站捕捉到,且接收到的信号多为当地信号,信号的源不明确,很难用于信号的定位和关联性研究,即使部分信号源信息明确,但受当地和外界噪声等干扰,相关信号一般都很微弱,这种基于噪声背景下的研究工作,信号的判定又是一个难点。目前,各国也都在积极的建立自己的次声台站监测系统,但相对分散,没有形成规模效应,且缺乏历史实测次声监测数据资料。无论是无源监测难于定位的问题还是监测信号不易识别的问题,归根结底都是次声波的源的问题,国内外很多学者试图从传播路径和接收方面研究解答,但效果甚微。可以从理论研究、物理试验和数值模拟叁个方面开展研究工作,解开次声波源产生机理之谜。基于此,本课题从数值模拟方面入手,积累经验为后续物理试验和理论研究提供切入点和参考依据。本文采用有限元方法对爆炸、矿震和地震叁种次声波源的产生进行数值模拟研究,爆炸意在模拟瞬间发生的过程,矿震模拟包括发震之前的微破裂过程和发震的破裂过程,地震模拟以汶川地震为例,根据实际地况模拟孕震末期地质体变化引发的次声波。叁个模拟包含了临灾次声波和发灾次声波,通过模拟研究分析次声波源的产生机理及影响因素,从机理方面入手探讨临灾次声波与发灾次声波的共性和特性。分析比较了不同灾害产生的次声波的波形、幅值、时域、频域、能量密度等特征。本文工作主要包括以下六个方面:1.以声波动方程为基础,综合考虑耦合时地质体和大气对流层界面处的边界条件,将地质体和大气对流层经有限单元离散建立矩阵方程,推导空间问题的地质体与大气对流层耦合运动微分方程。2.研究了次声监测采集系统的组成和结构特征以及目前主流的适合次声频段的传感器及其布阵方式,比较分析次声波的正常信号、干扰信号和异常信号。3.采用有限元方法模拟化学爆炸过程中产生的次声波,分析爆炸过程中空气和岩石中产生的声波的频率、波形、幅值等特征,并通过改变加载时间、炸药形状、尺寸、参数和状态方程中的变量,研究状态量改变对声波的幅值和频率的影响情况。4.运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA分别模拟了矿震发生之前的微破裂过程中产生的临灾次声波和矿震发生的破裂过程中产生的发灾次声波,分析了两种次声波的频率、波形、幅值、Wigner-Ville分布等特征,寻找临灾次声波和发灾次声波的共性和特性。5.以汶川地震为研究对象,采用有限元法模拟了2008年5月12日汶川大地震发生之前的孕育末期地质体运动情况及其临震次声波的产生。分析了临震次声波的频率、波形、波幅等特征,并与该地区实际监测的临震次声异常信号对比分析。6.通过研究微破裂与损伤的关系以及损伤与声发射之间的关系,得出声发射和岩石损伤具有一致性,声发射是岩石内部损伤的外部显现。再从裂纹增长的角度出发,分析了声发射包含长周期的低频次声波,而且临近破裂时声发射的优势频率会集中在低频部分。(本文来源于《成都理工大学》期刊2015-04-01）
刘相龙[2]（2013）在《基于传声器阵列的次声波源定位与应用研究》一文中研究指出次声波源的监测阵列和阵列信号处理技术的发展趋势朝着多传感器阵列、多阵列数据融合、宽频带检测、声像图法测量声源的空间信息以及利用目标信号增强手段提取目标波源信号并进行精确的识别等方向发展。通过传感器阵列检测次声波源信号，结合相应的算法实现声场的图像化和声源的精确定位，从而可以分析次声波与某些事件（如大坝泄洪、地震、泥石流等）的关联性。本文总结了传感器阵列及次声波源定位的研究现状，讨论了基于传感器阵列的声源定位所面临的关键问题，并对此作了一些研究工作。本文阐述了次声传播特性和影响次声传播的因素，总结归纳了叁类主流的声源定位算法，着重研究了相关时延估计算法和波束形成算法在声源定位中的应用。在相关算法时延估计的过程中，仪器自噪声和外部环境噪声的随机干扰会导致相关计算得到的时延结果中有许多野值，对次声波源监测阵列的定向和定速计算结果产生很大的影响，严重时将无法真正监测到目标次声波源。本文提出了一种基于互相关时延估计的多阵统计定向算法，该算法利用统计分析方法，利用多阵，以方向误差的统计直方图来分析波源的方向，准确的定位次声源来波方向，起到目标增强的作用；在各子阵列计算时延过程中，通过正态模型计算出有效时延范围，剔除野值，即将干扰信息和次声波源信息有效区别，从而得到了传感器接收到的次声源的时延值。另外，利用时延算法计算得到的速度值，将波束形成算法用于声源定位，波束形成算法利用次声传感器阵列波束形成探测和多阵列声像图法探测，用可视化方法显示波源的存在区域，形成综合声像图来确定目标声源的位置。介绍了次声波监测系统的硬件结构及其基本工作原理，将次声波监测系统应用于大坝次声测量研究。根据课题要求设计次声波源监测阵列，把我国某大坝泄洪源头产生的次声波作为研究对象，对采集大坝流量的数据进行滤波处理、频谱分析，找出特征频谱，针对不同的特征频率，对测量数据进行分频段处理，使用多子阵统计定向算法、声成像方法进行定位处理，对声源来波方向进行统计分析确定主要波源方向，并确定次声波源来波方位。(本文来源于《太原科技大学》期刊2013-05-01）
J.Zemanek,何建鹏[3]（1992）在《用多极声波源的横波测井》一文中研究指出经过10多年的努力,已开发出新一代的声波测井工具.这些新的测井工具是专为测量各种不同岩层中地层的横渡速度而设计的.它所获取的横波速度,采用传统的测井工具并非都能获得,特别是通过对有意义的地层的力学性质的进一步认识,对地层横波速度的评价得到了极大的改善.在井孔流体中,声波源产生一种压力波.对于传统的测井工具,这种压力波从声波源向各个方向均匀地传播.随后,在地层中激发出以井孔轴心为对称的运动.新的测井工具的声波源在井孔流体中也产生一种压力波.但是这种压力波不是沿井孔轴心对称传播的.这些非对称传播的压力波最后形成沿井孔传播的声波,它与传统的声波源产生的传播存在着很大的差异.这些声波源产生的传播方式的性质可以用来测量地层的横波速度.传统的声波测井源是一种单极源,从数值模拟观点可把它看成点源.已开发成功的新的测井方法的声波源有偶极的和四极的.这些声波源的数字化模拟比单极测井方法更为复杂.作为一种类型来看,这些新的声波转换器可以称之为多极转换器.(本文来源于《地质科学译丛》期刊1992年03期）
林川[4]（1982）在《激光用作标准声波源》一文中研究指出据英国霍尔大学的一个小组称,激光辐照金属圆片能产生各种标准声波波形。这种技术对于声学和地震学的研究工作者可能是一个有用的工具,因为它是人工产生多种性能声波源的第一个方法。霍尔大学的小组用 Nd:YAG 激光器产生的 Q开关脉冲辐照铝和软钢制成的圆盘形样品,脉冲半宽度是27毫微秒。当改变辐照条件时,他们在金属中产生叁种不同类型的波。一个未聚焦的37毫焦耳脉冲,辐照在裸露的金属表面上的功率密度为14兆瓦/(厘米)~2,诱发了一个与时间成阶跃函数关系的水平力偶极子。同样能量的脉冲,经聚焦而使功率密度达到450兆瓦/(厘米)~2,就产生一个法向力偶极子,它也与时间成阶跃函数关系。最后,把一束光聚焦到复盖油膜的金属面上,则产生一个与时间成(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊1982年02期）
声波源论文开题报告
（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：
次声波源的监测阵列和阵列信号处理技术的发展趋势朝着多传感器阵列、多阵列数据融合、宽频带检测、声像图法测量声源的空间信息以及利用目标信号增强手段提取目标波源信号并进行精确的识别等方向发展。通过传感器阵列检测次声波源信号，结合相应的算法实现声场的图像化和声源的精确定位，从而可以分析次声波与某些事件（如大坝泄洪、地震、泥石流等）的关联性。本文总结了传感器阵列及次声波源定位的研究现状，讨论了基于传感器阵列的声源定位所面临的关键问题，并对此作了一些研究工作。本文阐述了次声传播特性和影响次声传播的因素，总结归纳了叁类主流的声源定位算法，着重研究了相关时延估计算法和波束形成算法在声源定位中的应用。在相关算法时延估计的过程中，仪器自噪声和外部环境噪声的随机干扰会导致相关计算得到的时延结果中有许多野值，对次声波源监测阵列的定向和定速计算结果产生很大的影响，严重时将无法真正监测到目标次声波源。本文提出了一种基于互相关时延估计的多阵统计定向算法，该算法利用统计分析方法，利用多阵，以方向误差的统计直方图来分析波源的方向，准确的定位次声源来波方向，起到目标增强的作用；在各子阵列计算时延过程中，通过正态模型计算出有效时延范围，剔除野值，即将干扰信息和次声波源信息有效区别，从而得到了传感器接收到的次声源的时延值。另外，利用时延算法计算得到的速度值，将波束形成算法用于声源定位，波束形成算法利用次声传感器阵列波束形成探测和多阵列声像图法探测，用可视化方法显示波源的存在区域，形成综合声像图来确定目标声源的位置。介绍了次声波监测系统的硬件结构及其基本工作原理，将次声波监测系统应用于大坝次声测量研究。根据课题要求设计次声波源监测阵列，把我国某大坝泄洪源头产生的次声波作为研究对象，对采集大坝流量的数据进行滤波处理、频谱分析，找出特征频谱，针对不同的特征频率，对测量数据进行分频段处理，使用多子阵统计定向算法、声成像方法进行定位处理，对声源来波方向进行统计分析确定主要波源方向，并确定次声波源来波方位。
（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。
声波源论文参考文献
[1].郑菲.次声波源产生的机理及有限元模拟[D].成都理工大学.2015
[2].刘相龙.基于传声器阵列的次声波源定位与应用研究[D].太原科技大学.2013
[3].J.Zemanek,何建鹏.用多极声波源的横波测井[J].地质科学译丛.1992
[4].林川.激光用作标准声波源[J].激光与光电子学进展.1982