国家自然科学基金(40876018)
- 作品数：6 被引量：17H指数：3
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- 温度变化下海底沉积物声学测量的信号处理和频谱分析
- 2009年
- 本文针对温度差异对沉积物的声学特性的影响,研究不同温度下沉积物的频谱特征规律。把南海深海沉积物的人工样品置于温控环境中,采集经历沉积物的超声信号,对其进行快速傅里叶变换获得频谱特征,分别从主频漂移、主频幅值、主频频宽、接收能量等方面归纳出温度影响下的海底沉积物超声信号的频谱特征规律:如温度变化影响频谱特征,但可重复性低;温度增加使沉积物对声信号的衰减增大;频宽与频率幅值呈负相关,但温度-幅值的关系明显于温度-频宽的关系。因此,温度改变导致沉积物超声信号频谱的规律性变化。
- 曾洁莹邹大鹏吴百海张文凡
- 关键词：海底沉积物声学测量主频
- 小尺度海底沉积物的声衰减特性研究被引量：1
- 2012年
- 为研究小尺度海底沉积物样品的声衰减特性,作者提出了用声学探针测量海底沉积物声波幅值的新方法,对沉积物样品扰动小,两个测量点的距离可小于波长,为海底沉积物微观声衰减测量提供了新手段。作者用小于波长的间隔逐点测量了沉积物的压缩波幅值,数据分析表明沿沉积物柱状样全长的声衰减满足指数衰减模型。目前主要用同轴差距衰减测量法获得海底沉积物声衰减数据,但该方法不能辨识声衰减模型,因此不同海区的测量结果难以建立联系。对此作者又提出用声吸收系数反演的幅值比与声衰减系数反演的R值(两种幅值比的比值)作评价依据,分析了垂直轴差距衰减测量法获得的南海海底沉积物声衰减测量数据,发现部分沉积物样品声衰减的R值远大于1,其声衰减不满足指数衰减模型。在声衰减满足指数衰减模型的条件下,用Hamilton的声衰减和频率经验公式预报的南海沉积物声衰减比与作者用声学探针测量海底沉积物所得的声衰减比对比,通过对R值分析得出Hamilton的声衰减和频率经验公式可以预报南海沉积物声衰减比的范围。作者提出的声学探针测量海底沉积物声衰减的方法的优点是既能获得声衰减数据又能辨识声衰减模型,不同海区测量的沉积物声衰减比可用R值建立联系。
- 龙建军董全财吴金萍
- 关键词：海底沉积物声衰减声衰减测量
- 基于同轴差距测量法的南海深水海底沉积物声衰减特性研究被引量：10
- 2009年
- 通过分析沉积物声波测量过程能量损失的实质,阐述平行轴差距衰减测量法和垂直轴差距衰减测量法的研究基础——差动式衰减测量方法原理,并推导了其衰减系数公式。根据南海沉积物的柱状样品分装的特点,结合以上两种方法,提出了同轴差距衰减测量法,这种方法具有原理上的合理性并且其可操作性强;运用此方法测量了沉积物在常温和温度控制变化条件下的声波信号,计算了衰减系数,研究了温度对沉积物声波传播能量的影响,得出南海深水海底沉积物具有以下声衰减特性:沉积物含砂量高,声衰减系数大;随着温度的升高,沉积物的声衰减系数变化具有不均匀性,整体呈非线性减小趋势。以上研究将为声学遥测和反演海底沉积物的物理力学特性提供数据和方法支持。
- 邹大鹏卢博吴百海梁润华陈飞燕
- 关键词：沉积物声衰减
- 海底沉积物声衰减同轴差距衰减测量法与其他测量方法的对比研究被引量：3
- 2009年
- 以精度较高的现场测量Hamilton的原位测量所得数据为标准,对比研究了钱正明的直立同轴衰减测量法、刘强的垂直轴差距衰减测量法和我们课题组的同轴差距衰减测量法等3种研究海底沉积物声衰减的实验室测量方法。通过3种实验测量方法所得数据跟Hamilton原位测量所得数据进行对比,分析了以上实验室方法的优缺点,并分析了声衰减与样品长度和测量频率的关系。同轴差距衰减测量法与直立同轴衰减测量法相比,前者在消除测量仪器和耦合衰减误差方面,以及在实验样品长度方面更合理。同轴差距衰减测量法与垂直轴差距测量法相比,同轴差距衰减测量法在原理上保证了声波传播能量接收的同轴性和同指向性,其实验数据比利用相同实验仪器的垂直轴差距测量法的数据更准确。
- 梁润华吴百海邹大鹏卢博陈飞燕曾洁莹
- 关键词：海底沉积物声衰减
- 温度对海底沉积物声学特性影响实验研究被引量：2
- 2011年
- 温度的变化是影响海底沉积物声学特性非常重要的因素之一。文章采用同轴差距衰减测量法,在不同温度下对海底沉积物声学特性进行测量,实验得出南海海底沉积物随着温度的升高具有以下声学特性:1)沉积物声速变化比较缓慢,上下波动点较明显,但总体趋势接近线性下降;2)衰减幅值随着温度升高一直下降,偶尔有些波动的异常点,声衰减幅值呈现线性下降的趋势;3)声衰减系数变化呈现抛物线趋势,具有强非线性。对于此类沉积物声速特殊情况,还有待从理论和实验方面更深入地研究解释其成因。
- 洪刚吴百海邹大鹏
- 关键词：海底沉积物声速声衰减温度
- 基于小波变换选择的海底沉积物声速分析技术被引量：3
- 2009年
- 海底沉积物物理特性参数的研究对海洋资源开发、海底工程建设、海地测绘、海洋灾害预报、海底历史研究、航运国防等具有重要意义。它可由对出海采样的样品直接进行土工实验获取,或者经测量得到的声学特性参数表征。目前海底沉积物探测主要以声学测量为主,通过接收透射、反射、折射的声波后提取出声学特性而成,包括压缩波速、切变波速(液体不存在)、声波阻抗、声衰减。针对传统的走时法由于人工读取起跳点造成声速的精确度不高这一特点,引出小波分析方法读取起跳点,应用小波分解原始信号得到的细节信号的模极大值连线来确定原始信号的畸变点,从而确定为接收声信号的起跳点以计算声速。
- 曾洁莹邹大鹏吴百海张文凡
- 关键词：海底沉积物声学测量声速
