О нас | Услуги | Оборудование | Книги по теме | Примеры | Связь | Карта | Форум | Видео | En |
6. О распространении звука в слоистых средахРаспространение поля упругих колебаний вдоль плоскопараллельных структур принято рассматривать чисто геометрически. Если расстояние от источника поля меньше толщины слоя, то закон затухания соответствует закону затухания сферических волн, а если больше - то цилиндрических. Почему никто не обратил внимания на то, что при практических измерениях почти всегда все происходит совсем не так - не знаю. |
6.1. Затухание звука при распространении его в слоистых средах Во всяческих научных трактатах по акустике твердых сред и сейсморазведке на первом месте по популярности стоит скорость (кинематические характеристики поля упругих колебаний), а на втором - затухание. Способа определить уровень (величину) поля упругих колебаний не существует, а следовательно, не существует и метрологически корректных способов измерения затухания, и поэтому разного рода формулировок, мнений, запретов и т.п. - больше, чем достаточно. Так, любые непонятности в результатах акустических измерений можно не задумываясь объяснять своеобразием затухания, а еще лучше - поглощением, и никто возражать не будет.
Источник ударного воздействия представляет собой устройство, с помощью которого маленький стальной шарик может падать на исследуемую пластину с одной и той же высоты, и в одну и ту же точку. Размеры исследуемой плоскопараллельной структуры должны быть такими, чтобы, работая примерно в середине ее, иметь расстояние от преобразователя до ближайшего края пластины существенно бóльшим, чем lmax. Это необходимо для того, чтобы отраженный от края пластины сигнал оказался разделенным с прямым сигналом, возникающим в результате ударного воздействия.
|
6.1.1. Об измерении энергетики Полагаю, что любой человек, имеющий самые минимальные познания в метрологии, должен был заметить некорректность уже в самом названии настоящего параграфа. Потому что энергетика не измеряется.
|
6.2. Скорость звука при распространении его вдоль слоя-резонатора График 2 рис.1-5б иллюстрирует характер скорости распространения поля упругих колебаний вдоль слоя-резонатора. При больших значениях измерительной базы величина скорости звука вдоль слоя-резонатора Vфр= примерно равна скорости поперечных волн. При уменьшении расстояния от излучателя величина Vфр= уменьшается.
|
6.3. О структуре поля упругих колебаний при сейсморазведкеКак видим, трактовка звукопроводности земной толщи при спектрально-акустическом подходе существенно отличается от общепринятой, традиционной при лучевом подходе. Считается, что в результате ударного воздействия возникает импульс, который распространяется во все стороны по законам геометрической оптики и отражается от залегающих в земной толще границ. Согласно спектрально-акустическим представлениям, импульс, возникающий в результате ударного воздействия, преобразуется спектрально в непосредственной близости от источника, и затем, уже в преобразованном виде распространяется, но не во все стороны, а в соответствии со строением земной толщи. Так, в случае слоистого строения массива (а это в большинстве случаев, именно так и бывает), возникшие в результате спектрального преобразования гармонические затухающие процессы распространяются вдоль плоскостей напластования. И при этом, отметим, отсутствует вертикальная составляющая распространяющегося поля. То есть, получается, что эхо-сигналы, которые мы принимаем при сейсморазведочных работах, возникают не в результате отражения от горизонтально залегающих границ, а в результате отражения от границ породных слоев.
На рис.6.2 показана схема этого процесса. От точки ударного воздействия И вдоль плоскостей n-слойного (на рисунке - трехслойного) массива распространяются 3 гармонических затухающих процесса. Частота каждой из этих составляющих, соответствует мощности каждого из слоев - h1, h2 и hn. Слой h1 на расстоянии - l1 от точки И имеет границу. Может быть, он выклинился в этом мести или по какой-нибудь другой причине. Тогда f01 составляющая поля достигнет этой границы и отразится обратно. И по моменту приема в точке И этого эхо-сигнала, а также по частоте этого эхо-сигнала мы узнаем о местонахождении этой границы и о мощности слоя, который имеет там эту границу. Понятно, что глубинность сейсмометода, основанного на этом подходе определяется нижним частотным пределом. И при значении низшей частоты, равном 1 Гц, глубинность достигает 2,5 км.
|
6.4. Канал сверхдальнего распространения звука в воде Еще до 2-й Мировой войны было обнаружено, что в Индийском и Тихом океанах на глубинах 1000÷1200 м существует канал сверхдальнего распространения звука. Звук вдоль этого канала распространяется практически без затухания, и при этом не выходит за его пределы. Военно-морские силы США использовали это явление для определения местонахождения терпящих бедствие судов. Происходило это следующим образом. Терпящее бедствие судно должно было сбросить глубинную бомбу, которая взрывалась как раз в пределах этого канала. В этом случае звук от взрыва достигал берегов, и береговые гидроакустические станции его фиксировали. Сравнивая моменты прихода звука в различные точки береговой линии, можно определять координаты взрыва.
При исследовании физики этого явления выяснилось, что формируется этот канал на глубине, где существует зависимость скорости звука от глубины, геометрически подобная приведенной на графике рис.6-3а. На некоторой глубине происходит сначала плавное увеличение скорости звука с глубиной, а затем, при дальнейшем увеличении глубины скорость плавно уменьшается. Толщина слоя воды, в пределах которого происходят эти изменения скорости, равна H. Предполагается, что звук, попавший в такой слой, двигается вдоль него за счет изгибания лучей (рефракции) в соответствии с рис.6-3b.
|
6.4.1. О безопасности подводных лодок Начиная с самых первых шагов при создании подводных кораблей, важнейшей задачей было создание средств, позволяющих избежать абсолютно слепой подводной лодке (п/л) столкновения с различными объектами - будь то подводная скала, другой подводный корабль или надводный корабль, представляющий опасность при всплытии. Средства эти, в основном, гидроакустические. Вот и стала гидроакустика глазами и ушами п/л.
|
6.S. Выводы по разделу 6Акустические свойства слоев резонаторов кардинальным образом отличаются от тех свойств слоев, которые изложены в общепринятой научной и учебной литературе. Отличие звукопроводящих свойств следующие:
и, наконец, главные для сейсморазведки выводы: |
Обсудить статью |
При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна | Публикации о нас |
|
Реклама на сайте: |