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科学课地震仪

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小科童科学班

五年级在学习和玩乐中成长

地震仪

地震是一种正常的自然地质运动,但给人类带来很

大的危害,有时它发生的很突然,为了测量地震,地质

学家也使用了各种仪器,其中地震仪就是常见的一种,

可是地震报警仪到底是根据什么工作的呢?通过下面的

实验让我们一起去探究其中的奥秘吧!

教学目标:

1、认识地震现象了解地震报警器的原理。

2、培养学生勇于探索的意识和学习地震自救能力。

3、让学生通过实验了解地震仪的电路是怎样连接的。

4、观察电路中有哪些电学元件。

教学原理:

1、地震是地球内部发生急剧的破裂,从而引起地面震动的现象。又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成振动,期间会产生地震波的一种自然现象。

地震报警器:主要是在地震发生时,在破坏力强烈的地震波到来之前,提前起到提醒和警示,使人们能够争取到求生的时机!

2、并联电路

把电学元件并列的连接起来组成的电路,叫做并连电路。

优点:一个元件损坏,另一个元件仍然正常工作,不受影响。

3、地震报警仪原理

发生震动时,报警仪电路的导线接通电路,发出警报的信息。

教学用具:

电池盒、导线、蜂鸣器、发光二极管、电池、铁丝、玻璃球。

制作方法:

1、塑料管套在粗铁丝上,粗铁丝插在底板上。

2、细铁线一端连接上部粗铁丝圆孔,另一端穿过下部粗铁丝圆孔,连接小球。

3、电池盒贴在底板上,红线接在上部粗铁丝上,黑线连接电阻,电阻另一端连接蜂鸣

器和发光二极管的负极。

4、备用导线一端连接蜂鸣器和发光二极管的正极,另一端连接下部粗铁丝。

5、装好电池小球晃动,细铁丝碰到粗铁丝时电路连接,蜂鸣器响起,二极管发光闪烁。课堂流程:

一、情境导入:

地震仪是人类为了预防地震灾害而研制的一种报警仪器。中国东汉时期的科学家张衡发明的“地动仪”是世界上第一台测定地震的仪器,比欧洲制造的地震仪早1700年。

二、课程讲解:认识并联电路和地震报警仪的工作原理。

蜂鸣器、发光二极管是有正负之分的,正极(红线)是一定要和电源的正极相连接,否则他们就不能工作。

地震报警仪的原理:利用闭合电路的原理,完成声、光、电为一体的电子小制作“地震报警仪”。当悬挂于空中的小球,受到震动即会碰到其上端的铜圈,随之发光二极管不停的闪烁,扬声器的音乐声响起,从而起到报警作用,利用了垂直摆动摆力学原理和物理声光电磁运动原理。当地震仪受到震动时,垂直发生摆动并带动悬垂的裸线间接的接通闭合的电路系统,蜂鸣器与二极管便同时工作,发出“嘟、嘟”报警声音和出现红灯闪烁警示,提醒人们及早防震避灾。

知识拓展:地震生存手册:首先要镇静,选择好躲避处后应蹲下或坐下,脸朝下,额头枕在两臂上;或抓住桌腿等身边牢固的物体,以免震时摔倒或因身体失控移位而受伤;保护头颈部,低头,用手护住头部或后颈;保护眼睛,低头、闭眼,以防异物伤害;保护口、鼻,有可能时,可用湿毛巾捂住口、鼻,以防灰土、毒气。具体可参照《地震生存手册》。

结构动力学心得汇总

结构动力学学习总结

通过对本课程的学习,感受颇深。我谈一下自己对这门课的理解: 一.结构动力学的基本概念和研究内容 随着经济的飞速发展,工程界对结构系统进行动力分析的要求日益提高。我国是个多地震的国家,保证多荷载作用下结构的安全、经济适用,是我们结构工程专业人员的基本任务。结构动力学研究结构系统在动力荷载作用下的位移和应力的分析原理和计算方法。它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展,是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。高老师讲课认真负责,结合实例,提高了教学效率,也便于我们学生寻找事物的内在联系。这门课的主要内容包括运动方程的建立、单自

由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。既有线性系统的计算,又有非线性系统的计算;既有确定性荷载作用下结构动力影响的计算,又有随机荷载作用下结构动力影响的随机振动问题;阻尼理论既有粘性阻尼计算,又有滞变阻尼、摩擦阻尼的计算,对结构工程最为突出的地震影响。 二.动力分析及荷载计算 1.动力计算的特点 动力荷载或动荷载是指荷载的大小、方向和作用位置随时间而变化的荷载。如果从荷载本身性质来看,绝大多数实际荷载都应属于动荷载。但是,如果荷载随时间变化得很慢,荷载对结构产生的影响与

静荷载相比相差甚微,这种荷载计算下的结构计算问题仍可以简化为静荷载作用下的结构计算问题。如果荷载不仅随时间变化,而且变化很快,荷载对结构产生的影响与静荷载相比相差较大,这种荷载作用下的结构计算问题就属于动力计算问题。 荷载变化的快与慢是相对与结构的固有周期而言的,确定一种随时间变化的荷载是否为动荷载,须将其本身的特征和结构的动力特性结合起来考虑才能决定。 在结构动力计算中,由于荷载时时间的函数,结构的影响也应是时间的函数。另外,结构中的内力不仅要平衡动力荷载,而且要平衡由于结构的变形加速度所引起的惯性力。结构的动力方程中除了动力荷载和弹簧力之外,还要引入因其质量产生的惯性力和耗散能量的阻尼力。而

数字地震仪(或雷达)的文件格式及其转换方法

地震地磁观测与研究 第20卷 第3期SEISMOLO GICAL AND GEOMA GN ETIC Vol20 No3 1999年6月OBSERVA TION AND RESEARCH J un 1999数字地震仪(或雷达)的文件格式 及其转换方法3 胡家富 段永康 (中国昆明650031云南大学地球科学系) 摘要 详细介绍了SEG(The S ociety of Exloration G eophysicists)新规定的SEG22标准及其文件结 构,这一标准不但适用于数字地震仪,而且也适用于地质雷达等数字化记录设备。同时给出 了一个在IBM2PC环境下读取SEG22数据文件的C语言示范程序,根据这个示范程序,用户 可以很方便地将SEG22数据文件转换成适用于特定应用软件的数据格式。 关键词 SEG22标准;数字地震仪 概述 随着电子技术的飞速发展以及个人微机的普及,各种新仪器进入一个革命性的时代,数字化的地震仪、地质雷达的出现结束了模拟记录的历史。但是,各厂家生产的仪器对数据记录都有一套特殊的存贮方式和相应的处理软件,用户只有在购买了仪器的同时,买了相应软件才能正常地使用其数据记录。由于缺乏标准的数据格式,用户处理能力受到了阻碍。在此之前,SEG曾推荐过诸如SEG2D,SEG2Y等格式(Bary,1975),但经过多年的实践证明它还不够完善,包含的信息量太少,结构过于单一。为此,SEG在1987年10月的工程地球物理会议上规定了一种统一的数据文件格式,即SEG22标准(Pullan, 1991)。规定从1987年10月以后出厂的数字化地震仪器及有关设备,无论以何种方式采集的数据,都应以此标准存贮数据。即使不用此标准存贮数据,但必须提供相应的转换软件,可以把数据转换成这种存贮格式。国内不少科研单位花巨资从国外引进数字地震仪或雷达,但由于经费较为紧张,没有购得相应的处理软件,因数据存贮格式不同,原有的软件又用不上。为了解决这一问题,我们查阅了SEG22标准,并结合电力部昆明勘测设计院物探队引进的Smart Seis2s12型12通道高频数字地震仪,剖析其存贮结构,同时编写出在IBM2PC环境下的格式转换程序,用户可以根据自己的软件特点随意进行转换。 3云南省自然科学基金资助项目 本文收到日期:1998209217

结构动力学读书笔记

《结构动力学》读书报告 学院 专业 学号 指导老师 2013 年 5月 28日

摘要:本书在介绍基本概念和基础理论的同时,也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握,也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系,重点突出,同时也着重介绍了在抗震中的应用。 1 概述 1.1结构动力学的发展及其研究容: 结构动力学,作为一门课程也可称作振动力学,广泛地应用于工程领域的各个学科,诸如航天工程,航空工程,机械工程,能源工程,动力工程,交通工程,土木工程,工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科,结构动力学起源于经典牛顿力学,就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学,拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。 经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立,。但和弹性力学类似,理论体系虽早已建立,但由于数学求解上的异常困难,能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少,能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此,在很长一段时间,动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用,人们依然习惯于在静力学的畴用静力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车,飞机等新时代交通工具的出现,后工业革命时代各种大型机械的创造发明,以及越来越多的摩天大楼的拔地而起,工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越高的要求,传统的只考虑静力荷载的设计理念和设计方法显然已经跟不上时代的要求了。也正是从这个时候起,结构动力学作为一门学科,也开始受到工程界越来越高的重视,从而带动了结构动力学的快速发展。 结构动力学这门学科在过去几十年来所经历的深刻变革,其主要原因也正是由于电子计算机的问世使得大型结构动力体系数值解的得到成为可能。由于电子计算机的超快速度的计算能力,使得在过去凭借手工根本无法求解的问题得到了解决。目前,由于广泛地应用了快速傅立叶变换(FFT),促使结构动力学分析发生了更加深刻地变化,而且使得结构动力学分析与结构动力试验之间的相互关系也开始得以沟通。总之,计算机革命带来了结构动力学求解方法的本质改变。 作为一门课程,结构动力学的基本体系和容主要包括以下几个部分:单自由度系统结构动力学,;多自由度系统结构动力学,;连续系统结构动力学。此外,如果系统上所施加的动力荷载是确定性的,该系统就称为确定性结构动力系统;而如果系统上所施加的动力荷载是非确定性的,该系统就称为概率性结构动力系统。 1.2主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模

历届考研结构力学

试题名称::船舶结构力学(杆系与板的弯曲及稳定性) 一.解释下列名词(15分) (1) 梁弯曲的极限弯矩 (2) 约束扭转 (3) 柔性系数 (4)切线模数 (5)虚位移原理 二.图1中的连续梁若用力法求解,有几个未知数,它们是_____________ 列出必须的方程式,不需求解.(15分) 三.图2中的不可动节点刚架,用位移法求解,有几个未知数,它们是__________ 若已求得此刚架2节点的转角为θ2= -EI ql 1203 ,计算出此刚架中杆1-2的端点弯矩M 12及M 21, 并画出此杆的弯矩图.(15分)

四.一根交叉构件之板架(图3),在A 点受集中力P 作用,画出此板架的交叉构件作为弹性基础梁的计算图形.求出弹性基础梁的弹性基础刚度及梁上的荷重.(12分) 五.图4中压杆左端刚性固定,右端的边界情况是:x 方向无约束,y 方向能移动,但不能发生转动.试选取适当的基函数后,用里兹法计算此杆的拉力.(12分) q l

六.图5中之矩形平板,三边自由支持在刚性支座上,第四边支持在一根刚度为EI 的梁上,板边2受分布外力矩m,板厚为t,材料弹性模数为E,板中点受一集中力P 作用,试选择一个满足此板四边位移边界条件的基函数,并写出此板的力函数式子.(11分) 七.图6之交叉梁系,已知21l =23l =24l =25l =l ,材料刚度均为EI,2处受一集中力P 作用,且梁1-3上作用一力矩m=0.1P l ,用位移法求出2点挠度,并画出1-3弯矩.(4-5扭转不计)(10分)

八.用双三角级数解图7中四周自由支持在刚性支座上受均布荷重q作用的正方形板的中点挠度.已知板的边长为a,厚度为t,材料的弹性模数为E,板的弯曲微分方程式为D▽2▽2ω=q.(D为弯曲刚度)(10分)

地震勘探实验报告记录

地震勘探实验报告记录

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中国地质大学(武汉)地空学院 地震实验报告 姓名:沈 班级:班 学号: 时间: 2015年05月 指导老师:张

一、实验目的 实验一: 1、浅层地震装备的基本组成; 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构,并学会该类仪器的操作方法; 3、地震波认识。 实验二: 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪(相当于四套独立的24道浅层地震仪)该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中,然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器,每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)

2、主要操作功能键及快捷键 注释: 1锁定与解锁;2清除界面;4检测噪声;7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联,通过数传盒与笔记本电脑的USB 口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序,并按工作需要设置好各项参数,然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前,应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是:在正常工作过程中,任何时候移动数传线与GEODE的连接头时,必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。

地震勘探仪器使用教程

地震勘探仪器使用教程 胜利油田物探公司编写 二OO五年三月

目录 第一章综述 第一节地震勘探仪器的发展情况 第二节地震勘探仪器的有关常用术语 第二章 408UL地震仪 第一节概述 第二节主要窗口功能介绍 第三节 408UL地震仪技术操作规程 第三章 ARAM.ARIES地震仪 第一节概述 第二节系统结构及功能特点 第三节仪器操作流程 第四节 ARAM.ARIES地震仪技术操作规程附录1 采集设备维修维护的有关规定 附录2 物探行业采集设备的配置标准要求

第一章综述 地震勘探工作基本包括激发地震波、接收记录地震波和处理解释地震资料三个方面。每一项工作都需要使用特定的设备,才能完成预期的任务。 地震勘探仪器就是为了接收和记录地震波专门设计的一种集精密传感器技术、近代电子技术和计算机技术为一体的组合装置。 第一节地震勘探仪器的发展情况 二十世纪九十年代初新型遥测地震仪器问世,在短短几年的时间里,新型遥测地震仪在品种和数量上获得突飞猛进的发展。新型遥测地震仪器的标志是启用了频谱整形滤波器和24位的模数转换器等新技术。新型遥测地震仪主要有:美国I/O公司推出的SYSTEM IMAGE 系统,美国FAIR FIELD公司推出的BOX系统,法国SERCEL公司推出的SN-388系统和408UL系统,加拿大GEO-X系统公司推出的ARAM.ARIES系统;日本地球科学综合研究所株式会社(JGI)推出的G.DAPS-4系统。这些产品代表着当今国际上最先进的遥测地震数据采集系统,各有其独到之处。本书主要对其中两种有代表性的新一代遥测地震仪的使用进行介绍。

几种主要型号地震仪的模拟性能指标对比

结构动力学读书报告

《结构动力学》 读书报告

结构动力学读书报告 学习完本门课程和结合自身所学专业,我对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下: 1. (1)结构动力学及其研究内容: 结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术,它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展,是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。 (2)主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模型,在确定载荷后,导出模型的运动方程,然后选用合适的方法求解。 (3)数学模型 将结构离散化的方法主要有以下三种:①集聚质量法:把结构的分布质量集聚于一系列离散的质点或块,而把结构本身看作是仅具有弹性性能的无质量系统。由于仅是这些质点或块才产生惯性力,故离散系统的运动方程只以这些质点的位移或块的位移和转动作为自由

度。对于大部分质量集中在若干离散点上的结构,这种方法特别有效。 ②广义位移法:假定结构在振动时的位形(偏离平衡位置的位移形态)可用一系列事先规定的容许位移函数fi (它们必须满足支承处的约束条件以及结构内部位移的连续性条件)之和来表示,例如,对于一维结构,它的位形u(x)可以近似地表为: @7710 二送 结构动力学 (1)式中的qj称为广义坐标,它表示相应位移函数的幅值。这样,离散系统的运动方程就以广义坐标作为自由度。对于质量分布比较均匀,形状规则且边界条件易于处理的结构,这种方法很有效。 ③有限元法:可以看作是分区的瑞利-里兹法,其要点是先把结构划 分成适当数量的区域(称为单元),然后对每一单元施行瑞利-里兹法。通常取单元边界上(有时也包括单元内部)若干个几何特征点(例如三角形的顶点、边中点等)处的广义位移qj作为广义坐标,并对每个广义坐标取相应的插值函数作为单元内部的位移函数(或称形状函数)。在这样的数学模型中,要求形状函数的组合在相邻单元的公共边界上满足位移连续条件。一般地说,有限元法是最灵活有效的离散化方法,它提供了既方便又可靠的理想化模型,并特别适合于用电子计算机进行分析,是目前最为流行的方法,已有不少专用的或通用的程序可供结构动力学分析之用。 (4)运动方程

浅层地震勘查技术规范

中华人民共和国地质矿产行业标准 浅层地震勘查技术规范Dz/T 01 7 0—1 9 97 1、范围 本标准规定了浅层地震勘查的设计、施工、记录质量评价和资料处理解释以及成果报告的编写、审查与评价等要求。 本标准适用于各种目的任务探测深度在几米至数百米范围的浅层地震勘查工作。在工作中除应符合本规程的要求外,还应符台国家现行有关标准的规定。 2、引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 12950-9l地震勘探爆炸安全规程 Dz/T 0076-93石油、天然气和煤田地震勘探图式、图例及用色标准 Dz/T0153-95 物化探工程测量规范 3总则 3.1应用领域 3 1 1工程、水文、环境地质调查。 a)测定覆盖层厚度及基岩界面起伏形态; b)测定基岩岩岩性及风化层厚度的变化; c)测定隐伏断层、裂隙破碎带的位置、宽度及展布方向; d)测定砾石层中潜水面深度和地下含水层分布; e)探测岩溶及地下洞穴, f)划分松散沉积地层层序; g)滑坡及塌陷等灾害地质调查; h)地质填图; i)地质基础检测和岩士弹性力学参数测定等。 3.1.2区域和场地稳定性调查段评价。 a)进行岩体及场地土分类; b)计算场地卓越周期; c)判定砂土液化势; d)场地土地震效应分析和反应谱计算; e)地震烈度小区划工作中局部构造的调查等。 3 1 3能源、矿产地质调查及其他。 a)浅层油气和煤田的勘查和开发, b)铀矿床勘查; c)地热资源勘查; d)金属及非金属矿床勘查; e)建筑材料资源勘查; f)油气地震勘探中的低速带和降速带测定; g)古代遗存及地下埋设物探测等。 3 2应用方法及探测能力 3 2 1进行浅层地震勘查工作设汁时,应根据各方法的探测能力,地球物理前提和使用条件.合理选用适用的折射波法、反射波法、直达波法和瑞雷波法。 各种方法在层状和似层状介质条件下应用,可得到较好效果。在地质构造复杂、弹性波激发接收条件差、振

最新结构力学经典考研复习笔记-强力推荐-吐血推荐

第一章绪论 一、教学内容 结构力学的基本概念和基本学习方法。 二、学习目标 ?了解结构力学的基本研究对象、方法和学科内容。 ?明确结构计算简图的概念及几种简化方法,进一步理解结构体系、结点、支座的形式和内涵。 ?理解荷载和结构的分类形式。 在认真学习方法论——学习方法的基础上,对学习结构力学有一个正确的认识,逐步形成一个行之有效的学习方法,提高学习效率和效果。 三、本章目录 §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 §1-2 结构的计算简图及简化要点 §1-3 杆件结构的分类 §1-4 荷载的分类 §1-5 方法论(1)——学习方法(1) §1-6 方法论(1)——学习方法(2) §1-7 方法论(1)——学习方法(3) §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 1. 结构 建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构,简称结构。例如房屋中的梁柱体系,水工建筑物中的闸门和水坝,公路和铁路上的桥梁和隧洞等。 从几何的角度,结构分为如表1.1.1所示的三类: 表1.1.1

2. 结构力学的研究内容和方法 结构力学与理论力学、材料力学、弹塑性力学有着密切的关系。 理论力学着重讨论物体机械运动的基本规律,而其他三门力学着重讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动力反应等问题。 其中材料力学以单个杆件为主要研究对象,结构力学以杆件结构为主要研究对象,弹塑性力学以实体结构和板壳结构为主要研究对象。学习好理论力学和材料力学是学习结构力学的基础和前提。 结构力学的任务是根据力学原理研究外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度、稳定性和动力反应,以及结构的几何组成规律。包括以下三方面内容: (1) 讨论结构的组成规律和合理形式,以及结构计算简图的合理选择; (2) 讨论结构内力和变形的计算方法,进行结构的强度和刚度的验算; (3) 讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。 结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算,本课程只进行理论分析和数值计算。结构力学的计算方法很多,但都要考虑以下三方面的条件: (1) 力系的平衡条件或运动条件。

浅层地震报告

关于《浅层地震探测方法与技术》的报告 浅层地震探测方法是研究人工在地面激发的地震波,在地壳表层数百米范围内的传播规律,用以解决矿产地质、水文及工程地质问题的一种地球物理方法,其主要方法是浅层折射波和反射波法。浅层地震的基本原理,与普通地震勘探方法基本相同,即:人工在地面激发的地震波向地下深处传播,遇到不同的弹性介质界面,就会发生反射和折射现象,用仪器记录反射和折射的返回地面时间,根据上述时间和接收点与震源的距离关系(时距曲线)加以研究,就可以获得地下相关介质界面的空间分布的资料,即可确定地层的深度、分布、产状要素及构造形态。 (一)浅层地震勘测方法的地球物理基础和地质前提在外力作用下,物体内部质点位置发生变化,既物体发生形变,若去掉外力,物体能够恢复原来形状,则物体称为完全弹性体,所产生的形变为弹性形变。完全弹性形变可分为体积形变和剪切形变。施力于各向同性的均匀无限大弹性体,在弹性形变一定范围内形成随时间而变化的弹性形变,这种弹性形变的连续传递即为弹性波。与体积形变相对应的为纵波(P),与剪切形变相对应的为横波(S)。可知弹性波的形成需要两个基本条件,一为有震源,二为有传播震动的弹性介质,缺一不可。 浅层地震探测方法通常以锤击或小药量爆炸为震源,它作用在介质上的冲击力力量小、作用时间短,因此可以视岩石等介质为完全弹

性体加以研究。 浅层地震探测方法是根据地震波的运动学特点,研究地震波前位置与其传播时间的关系,用以解决地质问题的方法。描述地震波在介质中的传播时间与几何路径关系的曲线称为地震波的时距曲线。 不同的岩石种类及地质年代不同的岩层,由于波速即波阻抗不同,它们之间的分界面往往就是折射和反射界面。地震波速取决于岩石成分,岩石的孔隙度、湿度、地层深度和地质年代等。岩石孔隙度增加,会使地震波传播速度降低,增加湿度,对疏松岩石波速增加,致密岩石波速降低。对于新岩石,波速随成层深度增加而增加,而古老岩石的成层深度则对波速影响不大。 浅层地震的探测地质效果,取决于工区地震地质条件,低速层的厚度及其变化,地震界面的分布,地震界面的质量。 浅层地震要求低速层薄和厚度变化较小,因为厚的低速层吸收大量的地震波能量,严重影响探测深度。工区一定要有一个以上的地震界面存在,且该界面应该广泛分布并与一定的地质层位相对应,这样才能有效地解决工区地质问题。地震界面的质量取决于界面两侧的弹性介质和界面的倾角和光滑程度,一般地震界面倾角应小于30-40度,界面的光滑度则影响着界面的连续追踪。 (二)浅层地震仪器设备 地震反射波法需用的仪器设备包括震源地震仪器。 震源主要有炸药震源和非炸药震源,非炸药震源主要有:物理撞击产生震荡比如锤击,此种震源能量较小;空气枪震源,在海水中突

一体化数字地震仪

EDAS-BS60一体化宽带地震仪 BBVS-60 Integrative Broad-Band Seismometer 技术指标: 传感器 频带范围 60Sec—80Hz 灵敏度 2000V/(m/s) 动态范围 大于140dB 失真度 优于-80dB 数据采集 ADC 24位 采样率 50sps,100sps,200sps 频带宽度 50sps DC — 20Hz 100sps DC — 40Hz 200sps DC — 80Hz 失真度 优于-100dB 数字滤波器 线性相位FIR/最小相位FIR GPS授时单元 时间信号输入编码 IRIG编码 时间同步误差 小于0.05mS 时钟稳定性 优于0.5ppm 标定信号发生器 DAC 16位,最大输出电流±5mA 标定信号类型 标定信号类型脉冲、正弦波可选,参数可配置 启动方式 定时,指令 数据记录 存贮介质 32GB CF 卡 记录方式 事件触发记录,连续波形记录 数据格式 EVT,mini SEED 事件触发 STA/LTA,电平,定时 主要特点: z 地震计及数据采集一体化设计 z 三分向一体结构 z 频带宽度:60S~80Hz z 电磁换能,力平衡电子反馈 z 大动态范围:140dB z 大容量存储,支持触发与连续记录存储 z 体积小,功耗低 z 远程监控与调零

数据通信接口 接口 LAN以太网,RS-232串行接口 协议 TCP/IP 整机性能 输出灵敏度 1×10-9(m/s)/count 动态范围 大于140dB 数据传输方式 实时数据流,支持多重连接,FTP数据下载 远程监控 标定、零位监测与遥控调零、参数设置、工作状态监控 供电 +12V (10V—20V),平均功耗约1W 工作环境 温度:-20℃—60℃,相对湿度:98% 尺寸 Φ170mm ×255mm,Φ170mm ×290mm(含把手) 重量 7.5kg 简介: EDAS-BS60一体化宽带地震仪集成了3分向宽频带反馈地震计和24位数据采集系统,频带宽,动态范围大,集成度高,体积小,功耗低,易于使用。 EDAS-BS60内嵌Linux操作系统,提供LAN网络接口,支持TCP/IP协议,支持连续数据流传输和数据文件远程FTP下载。内置32G大容量存储器,用于存贮采集数据,支持连续存储和触发事件存储方式。 时间信号输入采用IRIG编码,同步时差小于0.05ms, 时钟稳定性优于0.5ppm 。

地震仪的发展史

地震仪的发展史 我国东汉时代的科学家张衡,在公元132年就制成了世界上最早的“地震仪”--地动仪。由于地动仪只是记录了地震的大致方向,而非记录地震波,所以相当于是验震器,而非真正意义上的地震仪。 第一台真正意义上的地震仪由意大利科学家卢伊吉·帕尔米里于1855年发明,它具有复杂的机械系统。这台机器使用装满水银的圆管并且装有电磁装置。当震动使水银发生晃动时,电磁装置会触发一个内设的记录地壳移动的设备,粗略地显示出地震发生的时间和强度。 第一台精确的地震仪,于1880年由英国地理学家约翰·米尔恩在日本发明,他也被誉为“地震仪之父”,约翰·米尔恩发明出多种检测地震波的装置,其中一种是水平摆地震波检测仪。这个精妙的装置有一根加重的小棒,在受到震动作用时会移动一个有光缝(一个可以通过光线的细长缝)的金属板。金属板的移动使得一束反射回来的光线穿过板上的光缝,同时穿过在这块板下面的另外一个静止的光缝,落到一张高度感光的纸上,光线随后会将地震的移动“记录”下来。 1906年俄国王子鲍里斯·格里芩发明了第一台电磁地震仪,在这台机器的设计中,他利用了19 世纪由英国物理学家迈克尔·法拉第提出的电磁感应原理。法拉第的感应原理认为磁铁磁力线密度的改变可以产生电荷。在此基础上,格里芩制造出一种仪器,可以在感受

到震动时将一个线圈穿过磁场,产生电流并将电流导入检流计中,检流计可以测量并直接记录电流。电流随后移动一面镜子,如同米尔恩所制作的引导光线的金属板一样。 发展于第二次世界大战后,普雷斯·尤因地震仪使研究者能够记录长周期地震波--波在相对较慢的速度下传递很长时间。这种地震仪使用的摆与米尔恩模型中所使用的类似,不同的是使用一条有弹性的金属线代替枢轴支撑加重的小棒以减少摩擦。战后还对地震仪进行了以下改进,引进自动计时器使计时更加准确,可以将数据放入计算机中进行分析等。 现在在地震研究中使用的地震仪主要有三种,每一种都有与它们将要测量的地震震动幅度(速度和强度)相应的周期(周期指的是摆完成一次摆动所需的时间长度,或者来回摆动一次所需的时间)。短周期地震仪 一般用于研究初次和二次震动,测量移动速度最快的地震波。这是因为这些地震波移动速度太快,短周期地震仪在不到一秒钟的时间就能完成一次摆动;它同样能够放大记录下来的地震波图,使研究人员能够看出地壳瞬间运动的轨迹。 长周期地震仪 使用的摆锤一般需要20秒左右的时间完成一次摆动,可以用来测量跟随在地壳初次和二次震动后的较缓慢的移动。地震检测仪网络现在

结构动力学:理论及其在地震工程中的应用

5章 动力反应的数值计算 如果激励[作用力)(t p 或地面加速度)(t u g ]是随时间任意变化的,或者体系是非线性的,那么对单自由度体系的运动方程进行解析求解通常是不可能的。这类问题可以通过数值时间步进法对微分方程进行积分来处理。在应用力学广阔的学科领域中,有关各种类型微分方程数值求解方法的文献(包括几部著作中的主要章节)浩如烟海,这些文献包括这些方法的数学进展以及它们的精度、收敛性、稳定性和计算机实现等问题。 然而,本章仅对在单自由度体系动力反应分析中特别有用的很少几种方法进行简要介绍,这些介绍仅提供这些方法的基本概念和计算算法。尽管这些对许多实际问题和应用研究已经足够了,但是读者应该明白,有关这个主题存在大量的知识。 5.1 时间步进法 对于一个非弹性体系,欲采用数值求解的运动方程为 )(),(t p u u f u c u m s =++ 或者 )(t u m g - (5.1.1) 初始条件 )0(0u u = )0(0u u = 假定体系具有线性粘滞阻尼,不过,也可以考虑其他形式的阻尼(包括非线性阻尼),后面会明显看到这一点。然而由于缺乏阻尼信息.因此很少这样做,特别是在大振幅运动时。作用力)(t p 由一系列离散值给出: )(i i t p p = ,0=i 到N 。时间间隔 i i i t t t -=?+1 (5.1.2)

图5.1.1 时间步进法的记号 通常取为常数,尽管这不是必需的。在离散时刻i t (表示为i 时刻)确定反 应,单自由度体系的位移、速度和加速度分别为i u 、i u 和i u 。假定这些值是已知的,它们在i 时刻满足方程 i i s i i p f u c u m =++)( (5.1.3) 式中,i s f )(是i 时刻的抗力,对于线弹性体系,i i s ku f =)(,但是如果体系是非弹性的,那么它会依赖于i 时刻以前的位移时程和速度。将要介绍的数值方 法将使我们能够确定i +1时刻满足方程(5.1.1)的反应1+i u 、1+i u 和1+i u ,即在i +1时刻 1111)(++++=++i i s i i p f u c u m (5.1.4) 对于i =0,1,2,3,…,连续使用时间步进法,即可给出i =0,l ,2,3,… 所有瞬时所需的反应。已知的初始条件)0(0u u =)0(0u u =和提供了起动该方法的必要信息。 从i 时刻到i +1时刻的步进一般不是精确的方法,许多在数值上可以实现的近似方法是可能的。对于数值方法,有三个重要的要求:(1)收敛性一随着时间步长的减少,数值解应逼近精确解;(2)稳定性一在存在数值舍入误差的情况下,数值解应是稳定的;(3)精度一数值方法应提供与精确解足够接近的结果。这些重要的问题在本书中均作简要的讨论,全面的论述可在着重微分方程数值解法的书中找到。 本章介绍三种类型的时间步进法:(1)基于激励函数插值的方法;(2)基于速度和加速度有限差分表达的方法;(3)基于假设加速度变化的方法。前两类中各

浅层地震勘探题库

浅层地震勘探题库 一名词解释: 1.扬氏模量垂直分辨率延迟时间振动图正常时差 2.视速度时距曲线隐伏层有效波粘弹性体 3.速度谱频谱分析回声时间名向同性介质横向分辨率4.转换波检波器组合盲区共反射点道集斯奈尔定理 5.双相介质连续介质回折波尖脉冲反褶积瑞雷面波 6.绕射波覆盖次数动校正拉伸畸变滤波器常时微动 7.偏移归位频散扇形滤波低速带回声时间 8.临界距离各向异性介质波前扩散垂直叠加剪切模量 9.半波损失多次反射均方根速度假频剩余静校正 10.动态范围多次覆盖临界距离泊松比初至波 11.波前波后波剖面波前扩散吸收系数品质因素 12.瑞雷面波斯奈尔定理半波损失转换波 二填空 1.折射波的形成条件为_____________反射波的形成条件为___________________ 。 2.地震速度信息的采集有___________________________________和________________ 两种方法。 3. 在进行地震波的接收时,提高资料的信噪比的两种基本手段为

___________________________ 和________________________。4. 地勘探的发展是以记录仪器的发展为标志,可分为_______________,_____________,_______________三个阶段。5. 横波的特点是________________________________而横波是__________________________。 6. 同一介质中纵波、横波、瑞雷面波的波速,___________波最快,____________波次之,_____________波最慢。 7. 折射波形成的条件是____________________,而接收条件是______________,反射波的形成条件是________________。 8. 地震道的工作原理是____________________________________。 9. 进行波的对比的目的是______________________________,而进行静校正的目的是_________________________________。 10. 绕射波的时距曲线的形状是______________________它与平界面的_________________________时距曲线类同。 11. _____________________________叫做初至折射波法,它的优点是________________________________________。 12. ___________________________叫做射线平面,当地及倾角Ф=0?条件下,进行定量反赏演解释时,之所以要进行空间归位是因为________________________。 13. ______________________________________________叫做盲区。 14. _____________________________________________叫有效波。 15. 纵波的特点是________________________________________。

槽波地震仪Summit ⅡEx组成

槽波地震仪 正如前言所述,德国DMT公司研发的新一代防爆槽波地震仪Summit ⅡEx是世界上最先进的槽波地震仪,目前它已销往西班牙、波兰、英国、俄罗斯等欧洲产煤国,并在德国国内得到广泛应用。我国义马煤业集团和河北煤炭研究院、龙煤集团、中国矿业大学定购了新一代防爆槽波地震仪Summit Ⅱ Ex。在工作面实测验收结果表明,仪器性能先进、轻便、操作简单,工作非常稳定,观测结果理想。 我国定购的防爆槽波地震仪Summit Ⅱ Ex均已圆满通过“安标国家矿用产品安全标志中心”和“煤炭工业电气防爆检验站”的安全防爆检测,并已获得“进口矿用产品安全标志证书”。 1.Summit Ⅱ Ex 防爆槽波地震仪包括: 中心站(主机) 数据采集站 中继站 双分量水平检波器 触发单元 触发脉冲单元 爆炸机(可选用国内矿用爆炸机) 数据传输电缆 充电器 槽波数据处理和解释软件包 现简述如下:

1)中心站(主机) 外壳和键盘均采用不锈钢金属材料,专为井下勘探 设计,具有极高安全系数和防爆功能。15英寸 LED背光彩色显示器,四组镍镉防爆可充电电池。 主机控制整个仪器操作,数据采集、管理和实时显示观 测结果。重22Kg。配置四组防爆可充电电池。 2)数据采集站 采集站外壳为导电塑料材质,具极高防爆功能,有2 个状态指示灯LED指示采集站工作状态,重2.7Kg。 3)中继站 中继站外壳以导电塑料材料。每250m长测 线接一个中继站,用来增强信号信号幅度。状态 指示灯LED代表中继站工作状态。重2.7kg。

4)双分量水平检波器 检波器互为垂直的双分量水平检波器,直径 为55mm 。检波器插入煤层中的孔洞后,用气筒 给检波器胶囊充气使其膨胀,以便检波器紧紧的 贴在巷道壁上。在移出检波器时,只需轻轻按下 阀门便可释放橡胶囊内部气体。重3.3Kg 。 5)触发单元 当触发单元接收到爆炸信号后,便立即触 发数据采集单元和中继站开始记录,重 2.7Kg 主机中内置的 USB 接口也具有触发功能,可以 代替触发单元。

浅谈对结构动力学的认识

浅谈对结构动力学的认识 摘要:简单地讲述了对结构动力学的整体认识,介绍了结构动力学的发展历程,结构动力问题的几大特点,结构动力问题的分类,结构系统的动力自由度及其离散方法(包括集中质量法、广义坐标法和有限单元法),建立运动方程的方法(包括利用达朗贝尔(d'Alermbert)原理的直接平衡法,虚位移原理建立振动方程,哈密顿(Hamilton)原理建立振动方程)。 关键词:结构动力学;质量;阻尼;运动方程 On understanding of structure dynamics Abstract: This paper simply tells the overall understanding of structure dynamics, and introduces the development course of structure dynamics, a few big characteristics of structure dynamic problem , the classification of structure dynamic problem, the structure of the system and its dynamic freedom discrete method (including focus on quality method, generalized coordinates method and finite element method), the method for establishing the equations of motion (including the use of d'Alermbert principle direct balance method, vibration equation with imaginary displacement principle, establish vibration equation with Hamilton principle). Key words: structure dynamics; quality; damping; equations of motion 1结构动力学发展简介 结构动力学是研究结构体系的动力特性,及其在动力荷载作用下动力响应分析原理和方法的一门技术学科。该学科的根本目的在于为改善工程结构系统在动力环境中的安全和可靠性提供坚实的理论基础。根据结构的功能不同和所处环境的不同,工程结构的振动存在三种情况:线性振动、非线性振动和随机振动。相应地可以将结构动力学划分为线性振动理论、非线性振动理论和随机振动理论。 拉格朗日(Lagrange)在l8世纪出版了名著《分析力学》,此书奠定了线性系统动力分析的基础。由于18世纪科学技术的不断创新,各种动力机械开始应用于不同的工程结构,促进了结构动力学理论和方法的不断进步。自从蒸汽机应用于船舶推进系统以后,使得船舶向大型和高速化发展,引起船舶振动问题日益突出。20世纪60年代以来,随着以有限元为核心的计算理论和技术的发展以及电子计算机的问世,产生了计算结构动力学,这使得对于大型复杂结构的动力分析成为可能。如今,人们可以成功地进行具有成千上万个自由度的大型复杂结构体系的动力分析。 在结构动力响应计算中,人们已经注意到结构系统自身的非线性特性和非线

地震勘探生产实习指导书

地震科学系 地球物理学 地震勘探生产实习 指 导 书 2014年7月

一、教学实习目的 通过实习使学生基本掌握地震勘探工作的方法技术。包括工作方法选择,野外数据采集,室内数据处理与图示,资料的地质解释与报告编写等四大部分。通过实习使学生具备初步的地震勘探工作能力。 二、教学实习内容 1、野外实地踏勘 2、反射波法:通过完成一条完整的剖面测量及资料处理结合工区已知地质资料给出合理的地震地质地层及构造解释。 三、方法介绍 反射波法:利用反射波的波形记录的地震勘探方法。地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时,一部分能量被反射,一部分能量透过界面而继续传播。在垂直入射情形下有反射波的强度受反射系数影响,在噪声背景相当强的条件下,通常只有具有较大反射系。地下每个波阻抗变化的界面,如地层面、不整合面(见不整合)、断层面(见断层)等都可产生反射波。在地表面接收来自不同界面的反射波,可详细查明地下岩层的分层结构及其几何形态。 四、方法技术 1、测线布设 在实习基地地震测区布设一条()米长的剖面,该剖面测线经过已知夏垫断裂构造。

2、技术方案 反射波法地震勘探采用单边激发,六次覆盖观测系统。如下图所示,炮点位于排列的端点,有一定的偏移距。 图单边放炮6次覆盖观测系统平面图 3、仪器设备 R-24浅层地震仪一台,大缆二根,带引线的100Hz检波器各24个,12V可充电电池两块,触发开头一个,50米以上长导线一根,夯机一台,皮尺或测绳一根,地质锤两把,野外记录本一本,仪器检修工具一套。 五、实地踏勘 参与实习人员在进行实地生产之前,前往实习地点进行实地踏勘和测量工作,对工具地震地质条件进行分析,调查干扰类型和位

考研结构力学试题及答案

△ 学院 专业 班级 学号 姓名 不要答题 密封线内不要答题 结构力学 课程试题 ( A )卷 考 试 成 绩 一、 填空题(每题3分,共15分) 1.确定结构计算简图的基本原则是:( )。 2. 下列体系的计算自由度为:( )。 3.图示结构B 点支座位移为△,则由此产生的A 点的竖向支座反力为( )。 4.内力影响线的含义是( )。 5.对图示结构,力矩分配系数AB =( ),固端弯矩F AC M =( )。 二、选择题(每题3分,共18分) 1.图示铰接体系是: ( ) (A )无多余约束的几何不变体系; (B )常变体系; 题号 一 二 三 四 总分 得分

(C )有多余约束的几何不变体系; ( D )瞬变体系; 2.图示桁架零杆的个数为 ( ) (A ) 6根; (B ) 7根; (C ) 8根; (D ) 以上答案都不对。 3.图 示 对 称 结 构 , 其 最 佳 计 算 方 法 为 : ( ) (A)力法 ; (B)位移法 ; (C)力矩分配法 ; (D)利用对称性将荷载分组取半结构计算。 q a a a EI =常数 4.力法典型方程中,系数ij δ的物理意义为: ( ) (A )约束i 发生单位位移时产生的约束j 的反力; (B )约束j 发生单位位移时产生的约束i 的反力; (C )荷载1=j x 时引起的i x 方向的位移; (D )荷载1=i x 时引起的j x 方向的位移。 5.机动法作静定结构内力影响线时,其影响线方程是:( ) (A )变形条件; (B )平衡条件; (C )虚功方程; (D )反力互等定理。

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