三分量加速度地震检波器简谐振子的研究

论文摘要

在油田开发阶段，运用更精细的地震方法配合增产措施可以找到更多的可采储量，三分量地震勘探技术应运而生，当下正在成为石油勘探地震的主要技术。作为地震检波器的敏感元件，简谐振子的性能对整个地震勘探工作至关重要。本课题来源于国家自然科学基金，结合微光机电系统和三分量勘探技术，首先分析比较已有的三分量加速度地震检波器简谐振子，对其进行结构优化设计，设计微光机电系统三分量加速度地震检波器简谐振子。其次分析三分量加速度地震检波器的静态特性、动态特性及其固有频率。再次采用有限元法创建简谐振子质量块的实体模型，并对其进行三维静力分析和模态分析。最后探讨三分量地震检波器简谐振子的微加工技术及制作工艺。采用有限元法对简谐振子质量块的研究分析结果可为三分量加速度地震检波器的减振设计和进一步的研制提供理论依据。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 国内外三分量地震勘探技术的发展和研究状况
• 1.3 国内外 MOMES 的发展和研究状况
• 1.4 本文主要工作
• 2 MOEMS 三分量加速度地震检波器简谐振子的设计
• 2.1 简谐振子的工作原理
• 2.2 经典简谐振子的运动方程
• 2.3 光弹效应
• 2.4 两种三分量全光纤加速度地震检波器简谐振子的比较
• 2.4.1 顺变柱体型三分量加速度地震检波器的简谐振子
• 2.4.2 迈克尔逊型三分量加速度地震检波器的简谐振子
• 2.5 MOEMS 三分量加速度地震检波器简谐振子结构
• 2.5.1 一体化式三分量加速度地震检波器简谐振子
• 2.5.2 组合式三分量加速度地震检波器简谐振子
• 2.6 本章小结
• 3 三分量加速度地震检波器的特性分析
• 3.1 三分量加速度地震检波器的静态特性分析
• 3.1.1 灵敏度
• 3.1.2 最小可检测加速度
• 3.2 三分量加速度地震检波器的动态特性分析
• 3.2.1 三分量加速度地震检波器的力学分析
• 3.2.2 三分量加速度地震检波器的阶跃响应
• 3.2.3 三分量加速度地震检波器的幅频和相频特性
• 3.3 三分量加速度地震检波器的固有频率
• 3.4 三分量加速度地震检波器的工作频带
• 3.5 本章小结
• 4 简谐振子的有限元法分析
• 4.1 有限元法基本原理
• 4.1.1 有限元法的基本思想
• 4.1.2 单元分析
• 4.1.3 弹性力学空间问题
• 4.2 有限元法的分析步骤
• 4.3 ANSYS 简介
• 4.4 简谐振子的三维有限元分析
• 4.4.1 创建有限元模型
• 4.4.2 施加载荷并求解
• 4.4.3 查看结果
• 4.5 本章小结
• 5 简谐振子微加工工艺研究
• 5.1 单晶硅的各向异性腐蚀
• 5.1.1 反应机理
• 5.1.2 硅单晶在 KOH 溶液中的腐蚀速率
• 5.2 本章小结
• 6 总结及展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 待进行的工作
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集