薄层干涉效应

2016年2月2日 557 次阅读 0 条评论 0 人点赞

一、   
实验目的

1、薄层干涉效应:通过C语言程序编写相对振幅值的表达式,同时改变地层参数,得到韵律型和递变型薄层的频率特性曲线;从而直观的看出两种类型的薄层频率特征曲线的不同。了解不同类型薄层的作用,同时熟悉C语言编程。

2、选作:编制和运行C程序,通过对薄层调谐作用的计算结果进行分析,进一步理解薄层调谐作用的特点以及和地震分辨率的关系。

二、实验内容

1、了解实验原理,编写C语言程序,相对振幅值反映了经过薄层反射后的能量变化。得到不同地层参数的薄层频率特征曲线,将程序所得数据用EXCEL画出,观察特征曲线的变化并进行讨论分析。

2、薄层模型、参数、雷克子波公式如下:

厚度:H=0,1.6,3.2,…….,60.8,62.4 (单位:米)

V1=3000,V2=3464.1, V3=3000

雷克子波:

频率:f = 40,50,65Hz, 时间采样间隔:Δ=0.25ms,

子波长度:

(1)计算薄层顶、底产生的反射波的叠加波形结果,反射波用雷克子波表示。

(2)求叠加波形的最大振幅。

(3)给定不同的薄层厚度,重复1和2的计算,最终形成振幅—厚度关系。

厚度从0开始,每1.6米计算一个振幅结果,共计算40个振幅结果。

(4)用Excel软件绘制振幅—厚度关系图。

(5)用不同频率的雷克子波重复上述计算,绘图分析结果。

 一、实验目的

根据相对振幅表达式编写程序,改变地层参数,得到韵律层和递变形薄层的频率特性曲线,从而明显看出两种薄层频率特性曲线的不同,并了解不同薄层的作用。

二、实验原理

当地面上接到薄层的一次波后,他的振动尚未停止,多次波即将到达,,在地面上会接到这些波的叠加总振动,这种一次反射波同薄层的内多次反射波的叠加效应为薄层的干涉效应。设上、下两个厚层中夹有一层厚度为h的薄层,入射波射入后,在薄层中可以形成很多反射波,地震勘探中称为多次反射波。薄层可以分为韵律型薄层和递变型薄层。韵律型薄层压抑低频和高频成分的波,递变型相对地压制了中间频率,低频成分和高频成分得到加强,好似一个带阻滤波器。说明薄层也具有滤波作用。

如果薄层的顶板反射波的振幅用表示;通过薄层在其地板的一次反射波和多次反射波叠加的总振幅用表示,其振幅为;则它们的相对振幅值反映了经过薄层反射后的能量变化。经计算得可以得到

三、实验内容

了解实验原理,编写C语言程序,相对振幅值反映了经过薄层反射后的能量变化。得到不同地层参数的薄层频率特征曲线,将程序所得数据用EXCEL画出,观察特征曲线的变化并进行讨论分析。

薄层模型、参数、雷克子波公式如下:

厚度:H=0,1.6,3.2,…….,60.8,62.4 (单位:米)

V1=3000,V2=3464.1, V3=3000

四、实验结果

五、实验分析

韵律型薄层压抑低频成分和高频成分的波,相当于一个带通滤波器;递变形薄层相对压制了中间频率,低频成分和高频成分得到加强,好似一个带阻滤波器。说明薄层具有滤波效应。薄层厚度如果横向变化,薄层的振幅特性就会发生变化。

六、源代码(C语言)

#include<stdio.h>

#include<math.h>

#include<stdlib.h>

#define dz1 "file1.dat"

main()

{    float A,A1,f,s,z1,z2,z3,b,h,T,V,r;int i;

FILE *fp;

fp=fopen(dz1,"w+");

fclose(fp);

scanf("%f%f%f",&z1,&z2,&z3);

fp=fopen(dz1,"a+");

s=4*z1*z2*(z3-z2)/(z2-z1)/(z3+z2)/(z2+z1);

b=(z1-z2)*(z3-z2)/(z2+z1)/(z3+z2);

for(i=0;i<=100;i++)

{    f=i*0.01;

A=sqrt((1-2*(b-s)*cos(2*3.14*f)+(b-s)*(b-s))/(1-2*b*cos(2*3.14*f)+b*b));

fprintf(fp,"%f\t%f\n",f,A);

}

fclose(fp);

}

这个实验做了韵律型薄层和递变形薄层的干涉效应,计算了相对振幅值经过这两种薄层后的能量变化。并用C语言编程,得出数据绘出图线,并做了分析。发现了薄层的滤波作用,了解了两种薄层滤波的不同之处,但是对于所编算法,无法得到精确的δ值,是一个缺憾,待以后对算法仔细研究,得出较为准确的δ值。

学生(签名):

2015 年 月 日

成绩评定:

指导教师(签名):

年 月 日


菜鸟

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