基于地震波的战斗部爆炸当量估算方法研究
发布时间：2021-11-24 07:00
侵彻钻地武器因其独特的战斗特点和打击破坏效果逐渐成为现代战争中不可或缺的威慑手段,但是这种武器地下爆炸威力的定量分析目前尚不完善,利用地震波测算武器爆炸当量的研究多集中在用震级估算爆炸当量。根据侵彻战斗部先侵深再爆炸的特点,本文以爆破工程中对萨道夫斯基公式的应用为基础,探索了专门用于侵彻武器爆炸当量估算的方法,具体工作如下:（1）阐述了地震波能量与震级和爆炸当量的关系,研究了基于地方性震级ML和短周期体波震级mb的当量估算方法。从理论的角度研究了地震波的振速衰减规律,推导出了平整场地与非平整场地两种地形下震源能量回归公式,提出了利用回归所得的能量估算爆炸当量的方法,解决了萨道夫斯基公式在测点与爆心有高程差时预测精度差和场地系数K不确定时无法计算当量的问题。（2）分析了地震波采集系统的总体框架,分别对系统的各个部分进行设计,包括检波器的选型和采集-存储装置的设计,结合侵彻武器的战斗特点提出了爆炸当量估算的试验方案。（3）基于非平整场地下的实测数据,用两种算法估算了当量。震级-当量法估算中,利用地方性震级ML计算的当量结果偏...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
球腔内冲击示意图
中北大学学位论文294.系统设计与模拟试验在第三章中提出了爆破当量估算的理论方法，而理论计算的结果是否合理需要验证，对于验证的要求又涉及到地震波数据信息，因此为了对提出的计算方法的可靠性的进一步分析，需要通过试验判断，同时试验离不开地震波数字采集技术，所以本章具体就采集系统的分析和试验设计进行介绍。4.1地震信号采集系统设计地震信号采集系统是拾取爆炸地震波的仪器。它主要包括三个部分，地震检波器，地震信号存储装置和上位机。其结构如图4-1所示。图4-1系统结构图Fig4-1Systemstructurediagram4.1.1地震检波器在地震勘探中常用的地震检波器为速度型检波器和加速度型检波器。根据本文研究内容对振动速度的要求，故选用速度型检波器分析。速度型检波器的基本原理是：在封闭的磁场内放置一个线圈，摆体的相对运动速度与其线圈输出呈正比。所以有时也把速度型地震计称之为电磁式地震计。摆体的选择上，可以直接让线圈进行运动，被称之为动圈式；也可以选择活动铜环进行运动产生涡流进而观测运动状态，被称之为涡流式[54]。动圈式检波器原理图如如图4-2所示，检波器下方是一个永磁铁，上面是一个质量块与线圈的组合，线圈在运动时能够测量出输出电压Vout，然后就能得到速度的值。
中北大学学位论文30图4-2动圈式检波器原理图Fig4-2Principlediagramofmovingcoilgeophone涡流式检波器原理图如图4-3所示，震动传播到外壳上之后会引起铜环的运动，铜环上受到磁场的影响便会产生涡流，线圈内因涡流的涡旋磁场存在而反馈出感应电动势，再通过电动势得到速度的值。图4-3涡流式检波器原理图Fig4-3Principlediagramofeddycurrentgeophone无论是动圈式检波器还是涡流式检波器，都反映的是电压和速度之间的比例关系。将其结构封装后就能得到一个简单的地震计，就可用于地表震动的信号检测。同时为了适应实际测试的需求，地震计通常需要接受各个方向的振动信号，所以便有了三分量地震检波器，各个分量的原理都一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于振动的钻地弹爆炸能量计算方法研究[J]. 郭家豪,范锦彪. 振动与冲击. 2020(10)
[2]如何正确使用新的震级国家标准[J]. 刘瑞丰,陈运泰,薛峰,李恩来. 地震地磁观测与研究. 2018(04)
[3]矩震级及其计算[J]. 陈运泰,刘瑞丰. 地震地磁观测与研究. 2018(02)
[4]爆破当量研究综述[J]. 孔韩东,王婷婷. 国际地震动态. 2018(02)
[5]小当量地下爆炸的质点速度模型[J]. 李学政,王敏超. 爆炸与冲击. 2017(05)
[6]全国分区地方性震级量规函数的研究[J]. 王丽艳,刘瑞丰,杨辉. 地震学报. 2016(05)
[7]基于能量的爆破地震波衰减公式[J]. 陶铁军,汪旭光,池恩安,张建华. 工程爆破. 2015(06)
[8]基于最小平方法的微震震级与能量关系研究[J]. 王元杰,霍永金,张宗文,王传朋,赵成利. 煤矿开采. 2015(04)
[9]微地震震源地震波能量的计算方法[J]. 王进强,胡乃联,姜福兴,吕文生,曲效成. 北京科技大学学报. 2013(06)
[10]反映高程放大效应的爆破振动公式研究[J]. 唐海,李海波. 岩土力学. 2011(03)
博士论文
[1]爆破地震波的产生及衰减机制[D]. 金旭浩.武汉大学 2013
硕士论文
[1]爆破震动机理及爆破震动效应控制的研究[D]. 赵新涛.广西大学 2006
本文编号：3515468
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
球腔内冲击示意图
中北大学学位论文294.系统设计与模拟试验在第三章中提出了爆破当量估算的理论方法，而理论计算的结果是否合理需要验证，对于验证的要求又涉及到地震波数据信息，因此为了对提出的计算方法的可靠性的进一步分析，需要通过试验判断，同时试验离不开地震波数字采集技术，所以本章具体就采集系统的分析和试验设计进行介绍。4.1地震信号采集系统设计地震信号采集系统是拾取爆炸地震波的仪器。它主要包括三个部分，地震检波器，地震信号存储装置和上位机。其结构如图4-1所示。图4-1系统结构图Fig4-1Systemstructurediagram4.1.1地震检波器在地震勘探中常用的地震检波器为速度型检波器和加速度型检波器。根据本文研究内容对振动速度的要求，故选用速度型检波器分析。速度型检波器的基本原理是：在封闭的磁场内放置一个线圈，摆体的相对运动速度与其线圈输出呈正比。所以有时也把速度型地震计称之为电磁式地震计。摆体的选择上，可以直接让线圈进行运动，被称之为动圈式；也可以选择活动铜环进行运动产生涡流进而观测运动状态，被称之为涡流式[54]。动圈式检波器原理图如如图4-2所示，检波器下方是一个永磁铁，上面是一个质量块与线圈的组合，线圈在运动时能够测量出输出电压Vout，然后就能得到速度的值。
中北大学学位论文30图4-2动圈式检波器原理图Fig4-2Principlediagramofmovingcoilgeophone涡流式检波器原理图如图4-3所示，震动传播到外壳上之后会引起铜环的运动，铜环上受到磁场的影响便会产生涡流，线圈内因涡流的涡旋磁场存在而反馈出感应电动势，再通过电动势得到速度的值。图4-3涡流式检波器原理图Fig4-3Principlediagramofeddycurrentgeophone无论是动圈式检波器还是涡流式检波器，都反映的是电压和速度之间的比例关系。将其结构封装后就能得到一个简单的地震计，就可用于地表震动的信号检测。同时为了适应实际测试的需求，地震计通常需要接受各个方向的振动信号，所以便有了三分量地震检波器，各个分量的原理都一致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于振动的钻地弹爆炸能量计算方法研究[J]. 郭家豪,范锦彪. 振动与冲击. 2020(10)
[2]如何正确使用新的震级国家标准[J]. 刘瑞丰,陈运泰,薛峰,李恩来. 地震地磁观测与研究. 2018(04)
[3]矩震级及其计算[J]. 陈运泰,刘瑞丰. 地震地磁观测与研究. 2018(02)
[4]爆破当量研究综述[J]. 孔韩东,王婷婷. 国际地震动态. 2018(02)
[5]小当量地下爆炸的质点速度模型[J]. 李学政,王敏超. 爆炸与冲击. 2017(05)
[6]全国分区地方性震级量规函数的研究[J]. 王丽艳,刘瑞丰,杨辉. 地震学报. 2016(05)
[7]基于能量的爆破地震波衰减公式[J]. 陶铁军,汪旭光,池恩安,张建华. 工程爆破. 2015(06)
[8]基于最小平方法的微震震级与能量关系研究[J]. 王元杰,霍永金,张宗文,王传朋,赵成利. 煤矿开采. 2015(04)
[9]微地震震源地震波能量的计算方法[J]. 王进强,胡乃联,姜福兴,吕文生,曲效成. 北京科技大学学报. 2013(06)
[10]反映高程放大效应的爆破振动公式研究[J]. 唐海,李海波. 岩土力学. 2011(03)
博士论文
[1]爆破地震波的产生及衰减机制[D]. 金旭浩.武汉大学 2013
硕士论文
[1]爆破震动机理及爆破震动效应控制的研究[D]. 赵新涛.广西大学 2006
本文编号：3515468
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3515468.html
