本文關(guān)鍵詞：研制地震勘探用機(jī)械沖擊震源裝置

  更多相關(guān)文章： 地震勘探 機(jī)械沖擊震源 有限元分析 現(xiàn)場驗證

【摘要】：地震勘探是獲得城市建設(shè)工程地質(zhì)信息第一手資料的唯一途徑,人工震源是勘探信號的源泉。淺層是指勘探從地表至500米深度范圍的地層,這正是影響城市建設(shè)工程的地層區(qū)域�？碧竭^程中,利用人工地震對地面施加沖擊力,地面受到?jīng)_擊后產(chǎn)生地震波,分析地震波在地層介質(zhì)傳播的信息資料來了解工程地質(zhì)情況。地震勘探為尋找油氣和礦產(chǎn)資源,探測地質(zhì)情況,以及工程建設(shè)(修筑地鐵、公路橋梁以及高層建筑)領(lǐng)域提供重要依據(jù)。如今,城市建設(shè)正在深刻地影響國家經(jīng)濟(jì)和民生,以軌道交通為例,地鐵成為解決大城市擁堵的首選,高鐵使得城市間的交通變得便捷。軌道路線、樓宇選址等建設(shè)方案的確定和實施都依靠實時而準(zhǔn)確的地質(zhì)信息,來規(guī)避地下的斷裂地帶、復(fù)雜巖石、水域等復(fù)雜地層,保證城市建設(shè)有序推進(jìn)。探索適合于工程地震勘探的人工震源是目前該領(lǐng)域研究的前沿課題。地震勘探中,利用人工震源對地面施加沖擊力,進(jìn)而產(chǎn)生地震波,檢波器采集有關(guān)地層的地震信號,計算機(jī)分析接收到的地震數(shù)據(jù)資料,來了解地層結(jié)構(gòu)分布狀況。如今,炸藥、可控震源、與大錘作為人工震源廣泛應(yīng)用在地震勘探中。炸藥震源的爆炸沖擊能力強(qiáng),形成的波形效果好;然而,在人口密集區(qū),炸藥震源存在安全系數(shù)低和污染環(huán)境的問題�？煽卣鹪吹恼駝宇l率可以控制,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整體龐大、價格昂貴,不能在淺層勘探領(lǐng)域普及;大錘雖然攜帶方便、價格低,然而產(chǎn)生的沖擊能量弱,穿透深度達(dá)不到現(xiàn)在淺層勘探工作的需求,并且勞動強(qiáng)度大。因此,本文設(shè)計了一種適用于地震勘探的輕便式機(jī)械沖擊震源裝置,包含了五個系統(tǒng):驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、沖擊系統(tǒng)、離合系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)。實現(xiàn)了三個設(shè)計要求:(1)具有足夠的沖擊力保證接收端信號的可信度;(2)利用簡單可靠的系統(tǒng)設(shè)計讓操作便捷有效;(3)通過沖擊系統(tǒng)實現(xiàn)裝置的安全和無污染。并且符合兩個驗證標(biāo)準(zhǔn):(1)足夠的沖擊力在傳遞過程中對系統(tǒng)部件施加的載荷大,結(jié)合了有限元軟件,分析關(guān)鍵零部件符合選用材料許可。(2)現(xiàn)場驗證震源滿足了淺層工程勘探對深度的要求。
【關(guān)鍵詞】：地震勘探 機(jī)械沖擊震源 有限元分析 現(xiàn)場驗證
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P631.437
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題背景11
• 1.2 勘探方法及儀器11-13
• 1.3 地震勘探震源發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 炸藥震源13-14
• 1.3.2 可控震源14
• 1.3.3 人工大錘14-15
• 1.3.4 對比論證15-16
• 1.4 選題依據(jù)16
• 1.5 研究目的、內(nèi)容及思路16-18
• 第2章 地震勘探儀整體的架構(gòu)18-25
• 2.1 地震勘探原理18
• 2.2 折射波法和反射波法18-20
• 2.3 地震勘探儀整體的架構(gòu)20-23
• 2.3.1 人工震源20-21
• 2.3.2 檢波器21
• 2.3.3 地震儀21-22
• 2.3.4 總體架構(gòu)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 機(jī)械沖擊震源裝置系統(tǒng)設(shè)計25-36
• 3.1 系統(tǒng)化設(shè)計方案25-27
• 3.2 驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計27
• 3.3 沖擊震源傳動系統(tǒng)設(shè)計27-29
• 3.3.1 常見傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)27-28
• 3.3.2 沖擊震源裝置齒輪齒條傳動系統(tǒng)28-29
• 3.3.3 齒輪齒條傳動系統(tǒng)的設(shè)計29
• 3.4 沖擊震源沖擊系統(tǒng)29-31
• 3.4.1 沖擊震源沖擊系統(tǒng)設(shè)計29-30
• 3.4.2 沖擊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)效果30-31
• 3.5 沖擊震源離合系統(tǒng)設(shè)計31-33
• 3.6 沖擊震源輔助系統(tǒng)設(shè)計33-34
• 3.7 機(jī)械沖擊震源裝置工作方式34-35
• 3.8 本章小結(jié)35-36
• 第4章 機(jī)械沖擊震源裝置系統(tǒng)有限元分析36-57
• 4.1 有限元分析的概述36-37
• 4.2 Hyperworks軟件簡介37-38
• 4.3 有限元模型的分析工作流程38-39
• 4.3.1 有限元分析步驟38
• 4.3.2 進(jìn)行有限元建模時的注意事項38-39
• 4.4 震源系統(tǒng)的有限元分析39
• 4.5 動力與傳動系統(tǒng)的有限元分析39-45
• 4.5.1 動力與傳動系統(tǒng)零件分析39-40
• 4.5.2 動力與傳動系統(tǒng)三維模型的導(dǎo)入與網(wǎng)格劃分40-41
• 4.5.3 動力與傳動系統(tǒng)的清理模型與定義邊界條件41-42
• 4.5.4 動力與傳動系統(tǒng)有限元分析與結(jié)果42-45
• 4.6 離合系統(tǒng)的有限元模型分析45-56
• 4.6.1 離合系統(tǒng)的零件分析45-46
• 4.6.2 離合塊三維模型的導(dǎo)入與網(wǎng)格劃分46-47
• 4.6.3 離合塊的清理模型與定義邊界條件47
• 4.6.4 離合塊的有限元分析與結(jié)果47-51
• 4.6.5 離合座三維模型的導(dǎo)入與網(wǎng)格劃分51-52
• 4.6.6 離合座的清理模型與定義邊界條件52
• 4.6.7 離合座的有限元分析與結(jié)果52-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第5章 現(xiàn)場驗證57-66
• 5.1 現(xiàn)場采集區(qū)域圖57-58
• 5.2 實驗內(nèi)容58
• 5.3 資料處理58-65
• 5.3.1 VISTA55軟件介紹58-60
• 5.3.2 信號數(shù)據(jù)解釋60-64
• 5.3.3 結(jié)果分析64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第6章 結(jié)論66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 個人簡歷73-74
• 在學(xué)期間科研成果74

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