Способ возбуждения калиброванных сейсмических сигналов регулируемой формы Советский патент 1986 года по МПК G01V1/02 G01V1/147 

Изобретение относится к технике сейсмологического эксперимента, в частности к средствам гидродинамического возбуждения сейсмических сигналов, и может быть использовано для моделирования сейсмических эффектов путем создания калиброванного по амплитуде и регулируемого по спектральному составу сейсмического излучения

-Целью изобретения является повьше ние сейсмической зффёк;гивности и расширение диапазона применения путем регулирования формой и параметрами ударного воздействия в любой момент времени.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - модулятор колебний.

Массу жидкости 1 с высотой слоя h в резервуаре 2 размещают посредством кронштейна 3 на высоте Н над площадкой 4 удара. Формируют поток жидкости из резервуара, где регулятором 5 поддерживается постоянный уровень, . через сливное отверстие 6, выполненное в диафрагме 7, например, в виде прямоугольной щели шириной Е и длиной А . Модулируют по заданной программе (например по закону S Atsin t) поток жидкости посредством диафрагмы 7 . В качестве диафрагмы 7,. напри- ,мер, может быть использована перемещающаяся со скоростью ленточная заслонка с фигурным отверстием 8, соответствующим выбранному закону изменения потока. В рассматриваемом примере фигурное отверстие имеет вид полуволны синусоиды с длиной L и амплитудой / . В этом случае U) 2П 2nv Т 2L

го действия потока жидкости в момент времени t (исчисляемый от начала перемещения заслонки) определяют по формуле

f-al P a)(a3M)

где h - высота слоя жидкости в резервуаре;

J - плотность жидкости; Н - высота расположения основания резервуара -над площадкой удара;

g - ускорение силы тяжести; S - площадь поперечного сечения

потока.

Ударное действие потока жидкости является калиброванным, так как оно

Силу f сейсмическо

5

0 5 О

5

0

5

0

1722

может быть рассчитано для любого момента времени t. Пусть Н .10 м, м,р 1 г/см, Е,0,05 м, А 0,1 м, м, V -0,1 м/с. Тогда для моментов времени с и с ударное действие потока равно соответственно 21,5 Ни 0.

Модулирование потока жидкости путем изменения его поперечного сечения обеспечивает оперативное регулирование по амплитуде и частоте огибающей спектра сейсмических сигналов, а исходное и легко контролируемые параметры падающей массы жидкости (высота расположения жидкости, ее уровень в резервуаре, ско- роСть изменения поперечного сечения потока) позволяют рассчитать параметры силового воздействия потока на площадку удара в любой момент времени и, тем самым, создать калиброванный сигнал для исследования сейсмического отклика в разных условиях.

Предлагаемый способ характеризуется простотой получения сигналов регулируемой формы и с заданными параметрами ударного воздействия в лю- бой момент времени, что позволяет расширить область использования сигналов ударного типа для моделирования природных сейсмических процессов, повысить его сейсмическую эффективность.

Формула изобретения

Способ возбуждения калиброванных сейсмических сигналов регулируемой формы, включающий накопление гравитационной энергии массы и передачу ее внешней среде ударом, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения сейсмической эффективности и расширения диапазона применения путем регулирования формой и параметрами ударного воздействия в любой момент времени, накапливают гравитационную энергию жидкой массы, формируют поток жидкости, модулируют поток изменением его поперечного сечения и определяют силу f сейсмического действия потока при ударе о внешнюю среду по формуле

55

ffhj(2gHff

где h - высота слоя жидкости в резервуаре;у - плотность жидкости;

Н - высота расположения основания резервуара над площадкой удара;

Редактор М. Бандура

Составитель Н, Чихладзе

Техред О.Сопко Корректор А. Згоюкосов

Заказ 3485/41Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

g

dS dt

- ускорение силы тяжести;

изменение поперечного сечения потока жидкости во времени.

Фиг. г

Изобретение относится к способам возбуждения сейсмических сигналов ударом падающей массы, в качестве которой используется жидкость. Изменением площади потока жидкости 1, падающей из поднятого над грунтом 4 резервуара 2, обеспечивается модулирование силового воздействия по необходимому исследователю закону. Площадь потока истек ающей жидкости регулируется , например, перемещением заслонки с фигурным отверстием, перекрывающей щель заданного размера в дне резервуара 2. Способ может быть использован в сейсмологии для изучения характера распространения сейсмических колебаний в исследуемой среде и моделирования сейсмических эффектов от взрывов, ударов, землетрясений. 2 ил. /) ; 1 ю и