[HTML][HTML] 基于分数阶时间导数的黏弹性衰减VTI 介质中平面波传播
程时俊, 毛伟建, 欧阳威 - 地球物理学报, 2021 - html.rhhz.net
程时俊, 毛伟建, 欧阳威
地球物理学报, 2021•html.rhhz.net目前在地震勘探频带范围内通常假设品质因子Q 与频率无关, 且呈衰减各向同性. 事实上,
相比较速度各向异性, 介质的衰减各向异性同样不可忽视. 本文将衰减各向异性和速度各向异性
二者与常Q 模型相结合, 建立了黏弹性衰减VTI 介质模型, 并基于分数阶时间导数理论,
给出了对应的本构关系和波动方程. 利用均匀平面波分析和Poynting 定理, 推导出准压缩波qP,
准剪切波qSV 和纯剪切波SH 的复速度, 相速度, 能量速度以及品质因子的解析表达式.
对模型的正确性进行了数值验证, 并分析了qP, qSV 和SH 波在介质中的传播特性 …
相比较速度各向异性, 介质的衰减各向异性同样不可忽视. 本文将衰减各向异性和速度各向异性
二者与常Q 模型相结合, 建立了黏弹性衰减VTI 介质模型, 并基于分数阶时间导数理论,
给出了对应的本构关系和波动方程. 利用均匀平面波分析和Poynting 定理, 推导出准压缩波qP,
准剪切波qSV 和纯剪切波SH 的复速度, 相速度, 能量速度以及品质因子的解析表达式.
对模型的正确性进行了数值验证, 并分析了qP, qSV 和SH 波在介质中的传播特性 …
摘要
目前在地震勘探频带范围内通常假设品质因子 Q 与频率无关, 且呈衰减各向同性. 事实上, 相比较速度各向异性, 介质的衰减各向异性同样不可忽视. 本文将衰减各向异性和速度各向异性二者与常 Q 模型相结合, 建立了黏弹性衰减 VTI 介质模型, 并基于分数阶时间导数理论, 给出了对应的本构关系和波动方程. 利用均匀平面波分析和 Poynting 定理, 推导出准压缩波 qP, 准剪切波 qSV 和纯剪切波 SH 的复速度, 相速度, 能量速度以及品质因子的解析表达式. 对模型的正确性进行了数值验证, 并分析了 qP, qSV 和 SH 波在介质中的传播特性. 数值试验结果表明: 本模型能够实现理想的恒定 Q 行为, 表现了品质因子和速度的各向异性特征, 显示出黏弹性增强将导致能量速度和相速度的频散曲线变化剧烈; 速度和衰减各向异性参数与传播角度之间的耦合效应对 qP, qSV 和 SH 波的速度和能量影响明显; qP, qSV 和 SH 波的频散曲线和波前面随着衰减各向异性强度的改变发生显著变化, 其中耦合在一起的 qP 和 qSV 波变化趋势相同, 而 SH 波与它们呈现相反的变化规律. 本研究为从常 Q 模型角度分析地震波在衰减各向异性黏弹性介质中的传播特征奠定了理论基础.
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