一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法、设备及存储介质技术

技术编号:42381312 阅读:34 留言:0更新日期:2024-08-16 16:10
本发明专利技术公开了一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法、设备及存储介质,方法包括:根据实际工况建立理论模型;计算流体的应力和位移,以及孔隙介质的应力和位移,并推导出计算反射波和透射波各阶反射系数和透射系数的衍射线性方程组;计算衍射线性方程组的解,并提取零阶反射系数,得到频率与零阶反射系数的曲线图;提取不同粗糙度的频率与零阶反射系数的曲线图,获不同粗糙度的频率与零阶反射系数的曲线图的峰值所对应的频率,得到粗糙度和峰值频率的曲线图;获得反射波的实测数据,测出反射波的频域波形;通过粗糙度和峰值频率的曲线图,以及实测的频率波形分析反演出粗糙度。解决现有技术中测量粗糙度的方法,不适于测量水下粗糙界面的粗糙度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海洋测量,具体涉及一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法、设备及存储介质


技术介绍

1、声波在海底界面的传播是海底混响的原因,同时也是海底目标探测的重要手段;在对海床进行探测时,声波在海底界面的反射决定海洋混响及声传播的距离;在对海底进行掩埋探测时,声波在海底界面的透射问题起到关键作用,因此研究海底声波传播问题具有重要意义。

2、现有的对粗糙界面粗糙度测量的方法大多基于光波:根据光波干涉原理,使用干涉显微镜对表面粗糙度进行测量;或是利用光线形成的狭窄片状光束与被测表面相交,形成轮廓曲线,通过测量该曲线的有关参数来代表表面粗糙度水平。然而在复杂的水下环境中,光波在传播时散射性较大,且传播距离较短,因此通过光波测量粗糙度的方法不利于测量水下粗糙界面的粗糙度。而超声波具有能量大且密集、在介质中传播时能耗小、方向性强等特性,更适于在水下环境中进行探测工作。

3、由于水对海洋底部长期的浸润,其内部含有充满流体的孔隙结构,形成孔隙介质。海底声波传播规律通常是由海水与海底之间的粗糙界面引起的,因此通过研究声波的传播规律,能够反演出流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,所述计算流体的应力和位移、以及孔隙介质的应力和位移的计算方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,所述流体-孔隙介质周期性粗糙界面的声学边界条件为:

4.根据权利要求3所述的一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,将计算出的流体和孔隙介质的应力和位移,带入流体-孔隙介质周期性粗糙界面的声学边界条件中,得到包含纵波反射系数Rl、快纵波透射系数Dfl、慢纵波透射系数Dsl和横波...

【技术特征摘要】

1.一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,所述计算流体的应力和位移、以及孔隙介质的应力和位移的计算方法包括:

3.根据权利要求2所述的一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,所述流体-孔隙介质周期性粗糙界面的声学边界条件为:

4.根据权利要求3所述的一种孔隙介质粗糙界面粗糙度反演方法,其特征在于,将计算出的流体和孔隙介质的应力和位移,带入流体-孔隙介质周期性粗糙界面的声学边界条件中,得到包含纵波反射系数rl、快纵波透射系数dfl、慢纵波透射...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩庆邦张煜静
申请(专利权)人:河海大学常州校区
类型:发明
国别省市:

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