一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法技术

技术编号:46446365 阅读:4 留言:0更新日期:2025-09-19 20:48
本发明专利技术公开一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法,基于矩阵条件数找到最后四个频率点处模式波的波数初始值,并基于矩阵行列式的牛顿迭代法计算最后四个频率点处的波数精确值;根据已求得的后四个频率点处的波数外插得到前一个频率点的波数初始值,并基于矩阵行列式的牛顿迭代法计算该频率点处的波数精确值;最后根据计算得到的所有频率波数绘制模式波频散曲线。本发明专利技术采用频散特征矩阵条件数寻峰的方式代替矩阵行列式求零点来确定波数初始值,避免了矩阵病态导致的寻根不稳定的问题,同时应用数值外推法加速计算过程,大大减少了搜索次数,同时兼具完备的结果,具有速度更快,效率更高和更稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及声学检测,具体涉及一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法


技术介绍

1、声学导波检测技术已被广泛应用于材料科学、地球物理探测、航空航天以及结构工程等领域。明晰目标波导结构中的声场模式波频散特性,即不同频率下波速的变化规律,是有效且准确开展声学导波检测的关键。柱面结构,如管道、油井套管、以及海底电缆等是常见的声学检测目标,其往往由径向多层不同材料构成。获取并分析柱面径向分层介质中模式波的频散特性对于预测材料行为、监测结构完整性、以及工程优化设计等都具有重要的理论意义和应用价值。例如,在石油工业中,声学检测技术常被用来检测套管井中固井水泥的胶结状态。套管井的井筒结构是一种典型的柱面分层结构,当水泥胶结良好时,井筒结构从内到外各层介质分别为流体-套管-水泥-地层。当水泥发生部分或全部缺失时,水泥会被流体代替,井筒结构发生改变。获取并分析不同水泥胶结状态时声场中的模式波频散特性有助于指导声学检测仪器设计和参数选择,数据解释与分析以及提出可靠的固井质量评价算法。

2、从数学上来讲,模式波频散曲线的获取在于找到满足频散方程的根,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法,其特征是,包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法,其特征是,步骤1中,目标柱面径向分层介质模型参数包括各层介质的密度、各层介质的纵波速度、各层介质的横波速度、层间半径和声源类型。

3.根据权利要求1所述的一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法,其特征是,步骤3中,通过设置最小频率、最大频率以及频率间隔来建立频率序列;通过设定最小波数、最大波数以及波数数目来建立波数序列。

4.根据权利要求1所述的一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散...

【技术特征摘要】

1.一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法,其特征是,包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法,其特征是,步骤1中,目标柱面径向分层介质模型参数包括各层介质的密度、各层介质的纵波速度、各层介质的横波速度、层间半径和声源类型。

3.根据权利要求1所述的一种用于获取柱面径向分层介质中模式波频散曲线的方法,其特征是,步骤3中,通过设置最小频率、最大频率以及频率间隔来建立频率序列;通过设定最小波数、最大波数以...

【专利技术属性】
技术研发人员:季运佳黄静党选举
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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