带有凹陷的环肋圆柱壳水下声振特性分析-郑晗周其斗纪刚王路才(37)
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珠江口盆地揭阳凹陷珠海组海底扇含气性检测与分析吴晓川;蒲仁海;薛怀艳;杨梦雄;姚佑承【摘要】揭阳凹陷是珠江口盆地近年划分出的无井新凹陷,烃类检测研究还是空白,多种技术的综合使用有利于提高地震烃类证据的可靠性.邻区白云凹陷的研究成果和揭阳凹陷三维地震资料解释出的构造、沉积和地层压力特征反映出该凹陷具有较好的油气生成和成藏条件.本文依据白云凹陷已发现的荔湾3-1气田所表现出的主频变化特征继而提出利用能量提前衰减来确定含气异常层位和异常区域的方法,即应用短时傅里叶变换,以5 Hz为间隔,将数据体分解成5 Hz、10 Hz、15 Hz、20 Hz、25 Hz、30 Hz的单频数据体;在了解含气层的主频与不含气层主频差异的前提下,通过比较相邻两个分频体的能量差异来获取异常衰减区域;以此检测出的含气能量衰减区域与荔湾3-1气田的分布范围颇为吻合,表明了该方法的有效性.地震资料解释出的揭阳凹陷珠海组底部海底扇在该方法的检测下亦表现出含气衰减,同时,检测出的衰减异常得到了AVO响应和正演模型的支持,它们一致反映出揭阳凹陷珠海组底部海底扇是一个具有勘探潜力的目标.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2019(062)007【总页数】16页(P2732-2747)【关键词】揭阳凹陷;海底扇;能量衰减;正演模型;AVO响应【作者】吴晓川;蒲仁海;薛怀艳;杨梦雄;姚佑承【作者单位】西北大学大陆动力学国家重点实验室,西安710069;西北大学大陆动力学国家重点实验室,西安710069;中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院,广东深圳518067;台南-潮汕石油作业有限公司,广东深圳 518067;中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院,广东深圳518067【正文语种】中文【中图分类】P631;P7380 引言在油气勘探中,地震资料被广泛采集并使用,学者们对地震烃类检测颇为关注和重视,提出并发展了一系列油气检测技术.从早期的亮点技术到AVO技术,再到频谱分解技术,反应出研究人员对地震和地质认识程度的不断提高以及烃类地震响应的复杂多变性(White,1977;Fatti et al.,1994;Odebeatu et al.,2006).亮点反射起初被作为含气砂岩的直接证据,以此为立足点发现了数个大型气藏,但不久后便发现火山灰、煤层、弱固结砂体、超压砂体等均会产生亮点反射,影响了解释人员把亮点反射当作含气显示的信心(Avseth et al.,2005).AVO技术的出现,在一定程度上弥补了亮点技术的不足,应用AVO技术在世界范围内的沉积盆地中发现了一系列油气藏,同时也伴随着不少勘探失利的实例 (Forrest et al.,2010).频谱分解技术的出现,革新了烃类检测技术(Burnett et al.,2003),然而地震反射波的调谐效应会对频谱的形态造成较大的影响,不利于烃类的识别(Yoon and Farfour,2012).调谐效应与偏移距和目标层厚与地震波长的比值有关,但AVO 响应不会因调谐效应的出现而发生重大改变,基于此,联合频谱分解技术和AVO 技术来预测油气成为一种可取的做法(Yoon and Farfour,2012).珠江口盆地是南海北部最大的含油气盆地,围绕着盆地内部白云凹陷发现了一系列大型气田.Lw3-1深水井钻穿亮点反射并获得重大产能,但亮点反射缺乏,后期勘目标的寻找仍是依靠于AVO技术 (张卫卫等,2012,2015; 张益明等,2016).白云凹陷北坡番禺气区同一个圈闭内的气井与水井在正演时均表现出IV类AVO异常,表明仅仅依靠AVO响应来区分气层和水层已难以得出令人信服的结论(张卫卫等,2012).研究区揭阳凹陷位于白云凹陷的东北部,是近年来划分出的新凹陷(图1),尚未展开任何钻探工作,属于中国大陆与中国台湾合作的勘探区块,有关该凹陷的文献报道还是空白.由于处于深水-超深水区,地震资料是目前唯一的可用资料,而且邻区白云凹陷AVO异常表现出的不确定性,使得利用单一的地震烃类检测技术去识别气层响应不利于降低勘探风险,多种技术的配套使用有利于降地震低烃类检测的多解性,从而提高烃类地震证据的可靠性.本次研究根据含气后地震波能量的提前衰减提出了一种新的含气检测方法,以此来确定含气异常层位和异常区域,该方法在荔湾3-1气田得到了很好的验证,揭阳凹陷珠海组海底扇同样出现了含气响应—能量提前衰减,该方法对揭阳凹陷海底扇的检测结果得到了正演模型和AVO响应的支持,表明珠海组海底扇是一个潜在的含气储集体.1 区域地质概况1.1 油气地质条件揭阳凹陷为珠江口盆地南部新划分出的深水-超深水区凹陷,地震剖面显示其为不对称式地堑,受几条北东走向的正断层控制,南部主控边界断层为铲式断层,北部边界断层较陡.根据研究区三维地震剖面能看出,凹陷经历了由始新世断陷、渐新世断坳到中新世以来陆缘盆地性质的转变,各时期地层厚度形态也存在较大差异(图2),凹陷内新生界沉积厚度厚达5600 m.揭阳凹陷三维地震资料显示该区主要为泥质岩类烃源岩,沉积厚度较大,在地震剖面中表现为空白或者弱振幅反射.北部深水区白云凹陷的生油门限深度约为2100m(李友川等,2013),揭阳凹陷位置更靠近洋壳,地壳厚度薄而热流值大(张功成等,2014,2016),所以部分有机质的埋深理应进入了生油门限.图1 区域位置及测线位置图(a) 珠江口盆地区域位置图; (b) 揭阳三维区位置及测线位置图.Fig.1 Region location and survey lines location map(a) Regional map of Pearl River Mouth Basin; (b) Jieyang 3D survey location and lines location map.图2 揭阳凹陷区域地震剖面Fig.2 Seismic profile and geologic interpretation of the Jieyang sag中海油深圳分公司利用地震速度资料,对新生界地层进行了地震压力预测,结果显示文昌组凹陷内部存在呈NE走向的超压条带,表明文昌组存在厚层泥岩或者正处于生烃过程中(图3a、c).恩平组最大压力系数平面图显示该组没有明显的超压现象(图3b、c).1.2 珠海组底部海底扇的地震响应区域沉积学表明珠海组以海陆过渡相沉积为主(庞雄等,2007;张浩等,2015),三维区珠海组(T70-T60)时间域厚度图显示了一个北北东走向西翼宽缓东翼陡窄不对称半地堑构造背景(图4a).凹陷两翼主要为滨浅海沉积,凹陷中心则可能发育半深海沉积.珠海组底部均方根强振幅主要为三条由北向南的水道和120 km2的扇体组成的海底扇体系(图4b);由于在海底斜坡的超覆,海底扇体系规模自下段下部向下段中部逐渐变大,振幅变强(图4c);下段上部水道振幅减弱,砂体规模较小,甚至消失,造成扇体振幅减弱(图4d).图3 文昌组及恩平组地层压力系数平面图和剖面图(a) 文昌组压力系数平面图; (b) 恩平组压力系数平面图; (c) 地震压力预测剖面图显示的文昌组地层超压现象.Fig.3 Plan map and section map of strata pressure coefficient in Wenchang Formation and Enping Formation(a) Plane map of Wenchang Formation strata pressure coefficient; (b) Plane map of Enping Formation strata pressure coefficient; (c) Overpressure of Wenchang Foramtion is showedby seismic pressure section.图4 珠海组底部海底扇构造背景与地震响应(a) 珠海组(T70-T60)时间域厚度图; (b) 珠海组底部T70向上50 ms均方根振幅图; (c) 珠海组底部海底扇反射特征; (d) 海底海底扇水道反射特征.Fig.4 Structural background and seismic response of seafloor fans at the bottom of Zhuhai Formation(a) Time thickness diagram of Zhuhai Formation (T70-T60); (b) RMS extracted from the T70 unconformity interface of Zhuhai Fomation to T70 upward 50 ms; (c) Seismic characteristics of seafloor fans; (d) Seismic characteristic of channels in seafloor fans.珠海组下段均方根振幅平面图(图4b)反映出在工区中部发育朝东呈扇形变宽的强振幅异常,古构造显示该异常位于构造较低洼部位,在地震剖面上该强振幅异常位于T70层位向上100 ms左右的珠海组下段,四周被半深海弱振幅泥岩包围,推测其为来自北西陆坡的海底扇砂泥岩互层沉积.北部的中-强振幅对应三角洲前缘沉积,弱振幅区对应浅海陆棚到半深海泥岩区,在扇体西侧发育两条弯曲的条带状强振幅为浊积水道沉积(图4b).研究区北西方向的三角洲前缘亚相和海底扇厚度较大(100 ms),可能为多期朵状体叠置,三角洲前缘与海底扇之间由浊积水道连通.2 方法与实例2.1 分频能量衰减含气性检测原理地震波沿含流体地层传播过程中,地层岩性、所含流体性质等差异会造成地震波不同程度的衰减,根据地震波的这一特征能够反推出地层中所含流体的性质.前人研究表明,当地层含气后对地震纵波的衰减要强于含其他流体时对地震纵波的衰减,造成地震频谱高频成分能量降低,低频成分占优,频带变窄,这是利用频谱变化进行含气检测的依据.频谱分解含气检测是近年来发展起来的一项基于频率谱分解的特色技术.对于地震剖面每个质点,都会存在一个分频频率对应的最大振幅值,也就是达到“调谐振幅”,该分频频率就是“第一调谐频率”(马如辉,2011).本次研究采用傅里叶变换,将时间域地震数据转换为5 Hz、10 Hz、15 Hz、20 Hz、25 Hz、30 Hz等频率域数据能量体.含气层与非含气层在未达到调谐振幅之前能量总是随频率增加而增加的,当达到调谐振幅后,地震波能量将随频率增大而减小,故达到调谐振幅之后的能量减去其之前相邻的能量将为负值.许多气藏的实例研究表明含气层能量比非含气层能量提前衰减,且含气饱和度越高,衰减越强,主频越低,所以含气地层出现能量差为负值比非含气层提前.含气饱和度或产能越高,负值应出现的越早,结合对目的层构造、圈闭及沉积相的研究可以预测含气范围.2.2 荔湾3-1气田实例分析荔湾3-1气田的发现源自于深水钻井LW3-1-1井,该井在珠江组底部海底扇储集层中发现了17 m气层(sand1),在珠海组三角洲前缘储集层中分别发现了20.1 m 气层(sand2)、30.1 m气层(sand3)和17.4 m气层(sand4)(高岗等,2014).其中,珠江组海底扇sand1砂体为主力气层,受构造和岩性的双重控制,圈闭面积在50~60 km2内,闭合高度处于140~280 m间.Sand1气层在LW3-1-2和LW3-1-4井中获得了很高的产能,sand2气层在LW3-1-3井中获得了很高的产能(林鹤鸣和施和生,2014).过LW3-1-1井地震剖面上气层表现为一谷两峰低速反射特征(图5a).在目的层附近200 ms时窗范围内的频谱分析可以看出地震主频在32 Hz左右(图5b),然而在含气层位附近地震主频降低至27 Hz左右(图5c).图5 过LW3-1气田地震剖面及频谱图(a) 过LW3-1-1井地震剖面; (b) 气田区T50-T50+200 ms频谱图; (c) 非气田区T50-T50+200 ms频谱图.Fig.5 Seismic section across the LW3-1 gas field and frequency spectral diagrams(a) Seismic section across well LW3-1-1;(b) Frequency spectral diagram ofgas field area from T50 reflection interface to T50+200 ms;(c) Frequency spectral diagram of non-gas field area from T50 reflection interface toT50+200 ms.对三维区地震数据进行频谱分解后,对不同频率的数据体在T50界面下方200 ms 的时窗内提取均方根振幅(图6),可以看出时窗范围内不同频率(10~35 Hz)均方根振幅在25~30 Hz最大,与图5c中频谱分析图中地震主频一致.在上述的主频分析中可以看出,检测的层段会因为地震主频降低率先到达调谐振幅,因而调谐振幅的能量减去之后相邻的能量将为正值,而不含气段在达到调谐振幅以前,前后相邻的能量差值出现负值.主频提取降低区则反映可能的含气异常区,荔湾3-1气田中的重要勘探开发井均位于本次检测出的含气区内.此外,异常区的边界与目的层构造等值线延伸趋势大致吻合(图7),因此用上述手段去检测含气区域是可行的. 图6 LW3-1气田T50至T50+200 ms不同频率均方根振幅属性图(a) 10 Hz均方根振幅属性图; (b) 15 Hz均方根振幅属性图; (c) 20 Hz均方根振幅属性图; (d) 25 Hz均方根振幅属性图; (e) 30 Hz均方根振幅属性图; (f) 35 Hz均方根振幅属性图.Fig.6 RMS diagrams of different frequencies extracted from T50 interface to T50 downward 200 ms(a) RMS map of 10 Hz data;(b) RMS map of 15 Hz data; (c) RMS map of 20 Hz data; (d) RMS map of 25 Hz data; (e) RMS map of 30 Hz data; (f) RMS map of 35 Hz data.图7 LW3-1能量提前衰减区域与LW3-1构造图比较(a) LW3-1能量提前衰减区域; (b) LW3-1构造图(修改自林鹤鸣和施和生,2014); (c) LW3-1能量提前衰减区域与构造叠合图.Fig.7 Comparison of energy advanced attenuation region of LW3-1 and LW3-1 structural map(a) Energy advanced attenuation region of LW3-1 structure; (b) Structural map of LW3-1 (modified from Lin and Shi,2014); (c) Superposed map of energy advanced attenuation region ofLW3-1 and LW3-1 structure.3 揭阳凹陷珠海组下段海底扇地层含气性检测对揭阳凹陷扇体发育的T70层位附近做频谱分析,可见目的层附近3990~4280 ms 范围内过异常区Line4091地震主频为30~35 Hz(图8).对研究区珠海组下段目的层(T70~50ms)每间隔5 Hz制作不同频率能量平面图(图9),可看出5 Hz时研究工区的均方根振幅能量最弱,10~30 Hz的均方根振幅能量逐渐变强.到30 Hz时,均方根能量最强,所以地震主频为30 Hz左右或稍高.海底扇西北部的高部位在15~20 Hz发生调谐,能量达到最大,而扇体低部位在30 Hz能量最大,说明高部位含气层对高频能量的吸收.图8 珠海组海底扇附近(时窗3990~4280 ms)频谱图(主频约为30~35 Hz)Fig.8 Frequency spectral diagram of submarine fan of Zhuhai Foramtion at the time window of 3990~4280 ms with dominant frequency about 30~35 Hz 图9 珠海组下段T70至T70~50 ms不同频率均方根振幅属性图(a) 5 Hz方根振幅属性图; (b) 10 Hz均方根振幅属性图; (c) 15 Hz均方根振幅属性图; (d) 20 Hz均方根振幅属性图; (e) 25 Hz均方根振幅属性图; (f) 30 Hz均方根振幅属性图.Fig.9 RMS diagrams of different frequencies extracted from T70 interface to T70 upward 50 ms(a) RMS map of 5 Hz data; (b) RMS map of 10 Hz data; (c) RMS map of 15 Hz data; (d) RMS map of 20 Hz data; (e) RMS map of 25 Hz data; (f) RMS map of 30 Hz data.3.1 珠海组下段海底扇分频能量衰减特征由于海底扇厚度较大,为了研究海底扇内部较为准确的含气特征,将海底扇在纵向厚度上间隔50 ms的时窗进行含气检测.时窗为T70到T70~50 ms能量异常衰减没有明显响应(图10a).时窗为T70到T70~100 ms的能量异常衰减平面图含气面积较大,中部海底扇含气面积约62.5km2,北部三角洲砂体和南部火山岩均具有含气显示,但是含气显示没有海底扇附近含气显示均匀(图10b).时窗为T70到T70~150 ms的能量异常衰减平面图中海底扇西部存在明显的含气显示,异常区面积约56.4 km2,其次在北部三角洲砂体及南部火山岩中均有零星显示(图10c).时窗为T70到T70~200 ms的能量异常衰减平面图中扇体西部有面积约为8 km2的含气显示,北部含气异常不明显(图10d).时窗为T70~50 ms到T70~100 ms的能量异常衰减图中扇体西部存在面积约49.5 km2的含气显示,北部三角洲砂体也有微弱显示(图10e).时窗为T70~100 ms到T70~150 ms的能量异常衰减平面图中没有明显含气显示(图10f).时窗为T70~150 ms到T70~200 ms的能量异常衰减平面图无异常显示(图10g). 图10 珠海组海底扇不同时窗能量衰减异常图(a) T70至T70~50 ms能量衰减异常图; (b) T70至T70~100 ms能量衰减异常图; (c) T70至T70~150 ms能量衰减异常图; (d) T70至T70~200 ms能量衰减异常图; (e) T70~50 ms至T70~100 ms能量衰减异常图; (f) T70~100 ms至T70~150 ms能量衰减异常图; (g) T70~150 ms至T70~200 ms能量衰减异常图.Fig.10 Energy attenuation anomalies of submarine fans of Zhuhai Formation at different time windows(a) T70 to T70~50 ms; (b) T70 to T70~100 ms; (c) T70 to T70~150 ms; (d) T70 to T70~200 ms; (e) T70~50 ms to T70~100 ms; (f) T70~100 ms to T70~150 ms; (g) T70~150 ms to T70~200 ms.以上不同时窗的异常检测表明,含气异常主要发育在珠江组下段具有强振幅响应的100 ms时窗内,不同深度段的含气面积大小不同,越靠近T70向上100 ms附近的扇体顶部,含气面积越大,扇体上部50 ms时窗内含气面积49.5 km2,下部时窗内含气面积20 km2,上下叠合含气面积62.5 km2.过含气异常区的剖面显示T70向上50~100 ms处为“一谷两峰”的低速亮点反射,振幅比上下左右明显增强(图11).厚度变大处变为“两峰两谷”或“多峰多谷”的地震反射,最厚处厚度略大于100 ms,指示可能含累加厚度超过30~50 m的多层砂岩储层存在,它们与泥岩间互形成强振幅.由于含气层与上下泥岩的界面发生调谐,因此形成亮点(强振幅)反射.亮点反射段位于一个鼻凹构造中,凹陷中心南翼存在断层和气窗显示(图11).含气异常强振幅位于海底扇西北部的较高部位,表现出上超于T70不整合面的地层超覆气藏特征(图12).扇体高部位可能由于含气振幅强、频率低,中低部位则可能由于气变为油或水层而频率稍变高,低部位振幅的减弱也可能与砂层的减薄有关.过含气异常区的两个垂直剖面上均可看出珠海组下段楔形强反射含气异常被包围在大套半深海泥岩的弱反射背景中,所以具较好的形成地层岩性圈闭气藏条件.图11 过珠海组下段含气异常区北西向地震剖面Fig.11 Northwest trending seismic profile across gas-bearing anomaly area in lower member of Zhuhai Formation图12 过珠海组下段含气异常区的北东向地震剖面Fig.12 Northeast trending seismic profile across gas-bearing anomaly area in lower member of Zhuhai Formation根据以上分析,该海底扇高部位含气,如果油气充注充分,则在低部位有可能含油,那么该T70不整合面上的珠江组下段海底扇圈闭则可能是一个高部位含气顶、中低部位为油环的凝析油气藏.将珠海组顶面T60拉平,可以看出珠海组沉积时,三维区中部和南部分别存在两个次洼,中部次洼浅,南部次洼深,含气异常下段海底扇强反射位于中部较浅的次洼中,为一个顶平下凸的透镜体形态(图13).超过100 ms的强反射指示珠海组下段至少含有两层以上的海底扇砂体,根据振幅与调谐厚度的关系,推测砂岩单层厚度20~40 m,总厚度大于60 m(两倍调谐厚度),砂体长度6~10 km,含气异常段长约3~4 km.T60拉平的北东-南西向剖面上珠海组下段海底扇位于一个不对称凹陷的南西缓坡带上,也呈中间厚两侧薄的透镜体形态,高部位振幅强,为含气区亮点,中低部位为含油或水区中强振幅反射(图14).图13 过异常区T60拉平北西向地震剖面和沉积相剖面图Fig.13 Flattened northwest trending seismic and sediment facies profiles through anomaly area T60图14 过异常区T60拉平北东向地震剖面和沉积相剖面图Fig.14 Flattened northeast trending seismic and sediment facies profiles through anomaly area T60图15 珠海组下段砂岩的暗点模型及地震响应剖面图Fig.15 Dim spot model of sandstone in lower member of Zhuhai Formation and seismic response section图16 珠海组下段砂岩的极性反转模型及地震响应剖面图Fig.16 Polarity reversal model of sandstone in lower member of Zhuhai Formation and seismic response section根据其位于大套弱反射指示的半深海泥岩背景中,推测其为海底扇重力流砂岩储层,即砂质碎屑流和浊流等(Ingersoll,1978; Shanmugam and Moiola,1991).同时该剖面上的珠江组下段发育浊积扇砂体,长约5 km,厚约30 m;珠江组上段发育多套浅-半深海粉-细砂岩,东北部珠江组上段的强振幅具多期叠加的火山丘反射特征.3.2 珠海组下段砂岩正演模型为了更为精确地分析珠海组海底扇砂体展布特征、含油气特征及强振幅形成原因,设定了三种正演模型来具体分析.根据荔湾凹陷深水区不同岩性的速度和组合特征,第一种模型将珠海组下段泥岩速度设置为2800 m·s-1,含气砂岩速度设置为3000 m·s-1,含油砂岩速度设置为3200 m·s-1,子波选用35 Hz正极性雷克子波.在珠海组下段对应含气砂岩位置上形成“一谷两峰”低频强振幅反射,含油砂岩为“多峰多谷”中频强振幅反射,该模型为砂岩储层速度大于泥岩盖层速度的暗点模型(图15).该模型与真实情况最接近,说明高部位气层厚度60 m左右,多层砂岩在主频35 Hz左右时形成五峰五谷强振幅;低部位振幅减弱是由于砂厚减薄、砂层减少所造成,低部位不含气,但可能含油或含水,气藏类型应为超覆在T70不整合面上的地层岩性圈闭(油)气藏.其次,考虑到砂岩速度可能稍大于泥岩速度,制作了含气后可能引起极性反转的正演模型(图16).设定泥岩速度为3100 m·s-1,砂岩含气后速度为3000 m·s-1,子波仍然选用35 Hz正极性雷克子波.由地震响应可以看出,含气砂岩形成中振幅反射,下部含油砂岩形成中-弱振幅反射,高部位含气砂岩形成的地震反射同相轴与含油地层同相轴之间发生极性反转,这一情况与真实地震剖面不相符.再次,考虑到砂岩速度可能小于泥岩速度,制作了含气后砂岩速度更小的亮点正演模型(图17).泥岩速度3500 m·s-1,砂岩含气后速度为3000 m·s-1.由地震响应可以看出,高部位含气反射同相轴振幅很强,低部位不含气的厚度与高部位类似,但同相轴很弱.这种情况与实际情况并不相像.根据与相邻凹陷同时代浊积扇近似深度的水道反射特征来看,真实情况也不存在砂岩速度小于泥岩速度的情况,这一模型反证了低部位砂岩层数和累计厚度比高部位减少.珠海组下段海底扇北部的水道砂体表现为“上峰下谷”的地震反射(图4d),与海底反射均为正极性记录,说明珠海组下段砂岩速度大于泥岩速度.所以地震剖面上的强振幅并非含气造成,而应该是多层高速砂岩与泥岩发生的调谐作用,应排除气层速度小于盖层泥岩速度的正演模型假设.3.3 珠海组下段AVO类型分析Rutherford和Williams(1989)将AVO异常分为四种类型.在入射角小于30°情况下,根据Shuey的AVO方程可以直接计算振幅随入射角线性变化的截距和斜率,从而判断AVO类型.在截距和斜率都大于0时,则会出现第V类AVO,它代表正反射系数界面振幅随偏移距增大而增大的情况.实际的正极性地震剖面上波峰位置道集有可能出现这种类型,代表自然界的双界面或薄互层响应中可能存在的一种现象,前人没将这种类型划分出来.但在形成于薄互层的情况下是否代表含气的夹层或非含气尚不清楚,所以这里将其作为第V种类型,以便于分析.图18给出了三种判断AVO类型的方法:一是根据原始地震道集的振幅变化判断,二是根据全波测井计算单界面的AVO类型;三是通过人工合成道集判断.由于本区珠海组海底扇可能是多层砂泥岩组合,砂体横向变化快,其地震响应的极性因受到上下临层岩性组合的影响存在一定的不确定性,所以不大适合于用前两种方法判断其AVO类型.但从储层砂岩速度大于泥岩速度的多层砂泥岩交互情况来看,珠海组海底扇可能会出现的多种类型AVO,正反射系数波峰出现I、V类AVO,负反射系数的波谷则可能出现III或IV类AVO.海底扇在地震剖面中形成了“三峰两谷”的反射特征,自下而上三个波峰的AVO类型依次为Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ类,两个波谷依次为Ⅱ类和Ⅲ类AVO,Ⅱ类AVO反映了海底扇含气砂岩与盖层泥岩波阻抗较为接近的特点(图19).对揭阳凹陷的实际叠前AVO分析结果表明,T70附近(3400~3600 ms)的强反射上部以Ⅰ类和Ⅱ类AVO为主,下部则以Ⅴ和Ⅵ类为主(这里的Ⅴ和Ⅵ类均属于图19的Ⅴ类),中部有少量的Ⅲ类(图20).也就是说珠海组海底扇含气砂岩的速度可能稍大于或接近于泥岩盖层,AVO 类型以Ⅰ类和Ⅱ类为主,Ⅲ类较少(图19、20),同时存在第Ⅴ类AVO,几乎没有第Ⅳ类AVO.根据沉积构造、AVO分析和含气检测研究,珠海组含气异常储层岩性为半深海背景下的砂质碎屑流和浊积砂体,圈闭类型为超覆在T70不整合面上地层岩性复合圈闭,存在含气异常显示的面积约20~62 km2,可能气层厚度20~60 m,气柱高度180 m,可能是一个含油环和气顶的凝析油气藏(图21).4 结论揭阳凹陷具备了基本的油气地质条件.文昌组凹陷内部存在呈NE走向的超压条带,暗示文昌组发育厚层泥岩或处于强烈生烃过程.珠海组下段发育三角洲、滨浅海到半深海沉积,在凹陷中部发育面积约120 km2的海底扇砂体,扇体被弱振幅泥岩包围.珠江口盆地荔湾3-1气田,经分频能量衰减含气检测方法验证,检测出的能量衰减分布趋势与钻井揭示的含气状况吻合良好,表明本次提出的分频能量衰减预测含气层的方法在南海深水区是可行和可信的.揭阳凹陷珠海组下段海底扇不同时窗的分频能量衰减检测到的含气异常面积具有较大差异,总体来说异常面积介于20~62 km2,为超覆在T70不整合面上的海底扇砂岩上倾尖灭与透镜体多层气层的复合圈闭.图17 珠海组下段砂岩的亮点模型及地震响应剖面图Fig.17 Bright spot modelof sandstone in lower member of Zhuhai Formation and seismic response section图18 AVO分类图(修改自Rutherford and Williams,1989)Fig.18 Classification diagram of AVO types (modified from Rutherford and Williams,1989)揭阳凹陷珠海组海底扇AVO 类型以Ⅰ类和Ⅱ类为主,Ⅲ类较少,同时存在第Ⅴ类AVO.正演模型分析表明珠海组下段砂岩速度大于泥岩速度,地震剖面上的强振幅是多层高速砂岩与泥岩发生调谐作用的结果.揭阳凹陷珠海组海底检测出的衰减异常得到了正演模型和AVO响应的支持,三种不同的地震烃类证据分析共同反映出揭阳凹陷珠海组底部海底扇是一个不错的勘探目标.。
水下双层圆柱壳辐射声场欠定分离评估方法研究关珊珊;吴书有;陶襄樊;陈美霞;曹为午【摘要】水下双层加筋圆柱壳振动和辐射声场的评估对其辐射噪声监测和控制具有重要工程意义.文中通过结构振动模态参与因子向量自身的稀疏特性,分析提出了一种基于结构振动的辐射噪声欠定分离评估方法,可实现有限振动测点情况下的水下复杂结构振动和辐射声场的有效评估.数值和试验结果验证了文中方法的有效性,且所需要的振动测点数目少,具有良好的工程适用性.%The prediction of radiated acoustic pressure field for double ring-stiffened cylindrical shell un-der water is of great importance to noise monitoring and control. Based on the vibration modes of a double ring-stiffened cylindrical shell in vacuum, an underdetermined separation method which can realize pre-diction of radiated acoustic pressure field of the submerged double ring-stiffened cylindrical shell with a few measurement points is proposed. The validity of the prediction results are analyzed through numerical and experiments methods. It demonstrates that the prediction precision is reliable. And the number of mea-suring points needed is acceptable. Consequently, this method has much better applicability.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2017(021)010【总页数】8页(P1309-1316)【关键词】声场评估;欠定分离;水下双层加筋圆柱壳;振动测点【作者】关珊珊;吴书有;陶襄樊;陈美霞;曹为午【作者单位】武汉第二船舶设计研究所, 武汉 430064;武汉第二船舶设计研究所,武汉 430064;武汉第二船舶设计研究所, 武汉 430064;华中科技大学, 武汉 430070;武汉第二船舶设计研究所, 武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】TB532围绕弹性结构振动和辐射声场评估这一问题,国内外学者进行了广泛而深入的研究。
舱壁打孔的环肋圆柱壳振动性能分析黄振卫;周其斗;纪刚;王路才;刘文玺【摘要】为研究舱壁打孔对结构振动性能的影响,以环肋圆柱壳为研究对象,采用有限元法,计算结构在不考虑开孔加强结构的条件下,改变圆形孔的大小、位置、数量以及含圆形孔的舱壁数量时的均方法向速度级.得到不同工况下整个结构的均方法向速度级频率响应曲线.数值计算结果的比较和分析表明:激振频率在150~350Hz 时,4种工况对模型均方法向速度级影响不大;350~1000Hz时,在部分激振频率下,4种工况对模型均方法向速度级的影响变大.可见舱壁开孔在满足工程需求的同时,也可有效减少艇体质量,但同时也会一定程度地改变结构振动特性,须在潜艇实际设计中予以考虑.%In order to investigate the effects of added holes on vibration of a structure, a stiffened cylinder was studied via finite element method. The mean-square velocity level of the structure was calculated with different radiuses, positions, amount of holes, and different bulkhead with holes, yet the stiffened structure near the hole was ignored. And the frequency response curve of mean-square velocity level was obtained under different conditions. The results show that in 150~350 Hz the effect on mean-square vibration velocity level is limited under four conditions, but within the band 350-1 000 Hz, the effect on mean-square velocity level becomes greater at some exciting frequencies. Holes can both satisfy the engineering requirements and decrease the mass of the submarine, but the changes of structural vibration performance should be further investigated.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2012(007)001【总页数】6页(P41-46)【关键词】环肋圆柱壳;舱壁;圆形孔;有限元;均方法向速度【作者】黄振卫;周其斗;纪刚;王路才;刘文玺【作者单位】海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U661.441 引言在潜艇舱段的实际结构中,由于主机轴承和鱼雷发射管的安装要求,往往需要在舱壁上布置圆形孔,从而导致舱壁结构发生变化。
声类比水下圆柱绕流声学特性研究张小锋;刘国庆;赵成;张涛【摘要】本文以三维刚性圆柱为研究对象,开展了基于大涡模拟和Lighthill声类比理论的混合数值模拟方法研究,确定了合适的声学计算模型参数.结合噪声频域特性和声学指向性,对比分析了不同雷诺数(Re=4.3×104、Re=1.0×105、Re=1.8×105和Re=2.5×105)、不同间距比(L/D=2、3、4和5)和不同排列方式(串联、并联和交错45°)下有限高单圆柱及双圆柱的水动力噪声特性,讨论了雷诺数、间距比以及排列方式对圆柱绕流水动力噪声的影响,为实现水下钝体和航行器流噪声的精确预报提供了详细的数值模拟方法指导.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2019(041)006【总页数】6页(P120-124,128)【关键词】圆柱绕流;声学计算模型;水动力噪声特性【作者】张小锋;刘国庆;赵成;张涛【作者单位】华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074;中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TB120 引言在流体力学和声学的探索过程中,钝体绕流问题一直是重要的研究课题之一。
钝体指外形为非流线形,当流体流经其表面时会发生流动分离现象的这样一类物体。
圆柱及圆柱群绕流现象作为钝体绕流中的经典问题,在自然界中广泛存在,并被大量运用于海洋结构、船舶工程、航空航天、土木、机械等多种工程领域中。
当流体流经圆柱类结构物时,在一定流动工况下,会在结构物的后方呈现旋涡脱落的现象。
这些旋涡周期性地交替出现,导致结构物在垂直于来流方向上受到周期性变化的作用力,致使结构物产生振动,圆柱后会产生大范围的流动分离和涡脱落的现象,压差导致阻力的增加,同时产生噪声[2]。
加肋圆柱壳制造误差对声学性能的影响研究张盛;金翔;周桦;刘土光【摘要】利用有限元软件ANSYS和边界元软件Sysnoise对加肋圆柱壳建造中可能产生的椭圆度、轴线倾斜、舱壁倾斜偏移的多种误差进行仿真计算,分析制造过程中产生的不同尺寸误差模型的系统声辐射特性.结果表明,声功率随着几何偏差尺寸增大而增大,但在所确定的加工工艺允许的要求范围内,这些偏差对声辐射影响很小,其中椭圆度对结构声学性能的影响较其他两种结构误差稍大.%By using of FEM software ANSYS and BEM software Sysnoise, simulation models for cylindrical pressure shell structure with different types of construction error were established, I. E. The ellipticity of shell section, the oblique of shell axes and the offset of bulkhead. And then we analyzed the characteristic parameters of the key construction technology which influenced the low noise construction technology of representative structure. The analysis results show that sound radiation power increases with the construction error increasing. However, the construction error can only imperceptibly influence the structure sound radiation power in the range of allowable error while the ellipticity of shell section is the most important factor in the three kinds of construction errors.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2011(006)004【总页数】8页(P43-50)【关键词】加肋圆柱壳;制造工艺;声辐射功率【作者】张盛;金翔;周桦;刘土光【作者单位】武昌船舶重工有限责任公司,湖北武汉430060;武昌船舶重工有限责任公司,湖北武汉430060;武昌船舶重工有限责任公司,湖北武汉430060;华中科技大学,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】U661.43加肋圆柱壳结构作为典型船体分段结构,其工件大、制造工序多、工艺复杂,结构的装配、加工和运输过程中产生的变形,以及期间产生弹塑性变形的规律难以掌握和控制,误差的产生不可避免,从而可能会对结构的功能特性以及声学特性产生一定影响。
水下环肋圆柱壳的振动耦合频率影响因素分析陈金晓;梁斌;李戎;徐红玉【摘要】在Flügge 理论的基础上,考虑流体的影响,通过波动法推导出静水压力下环肋圆柱壳耦合振动特征方程,并利用牛顿迭代法求得耦合振动频率。
将静水压力下圆柱壳与环肋圆柱壳的计算结果进行了对比,验证了本文方法的正确性和有效性。
通过算例分析了在不同边界条件下,环肋形式、静水压力、圆柱壳尺寸、环肋尺寸和环肋数目等因素对静水压力下环肋圆柱壳耦合频率的影响。
研究结果表明:在静水压力下,肋条的存在增强了圆柱壳的振动强度,耦合作用的存在降低了圆柱壳的振动强度。
连续静水压力下,随着静水压力的增大,圆柱壳的振动强度不断减弱;圆柱壳尺寸、肋条尺寸和环肋数目的改变在不同程度上改变了圆柱壳的耦合频率。
【期刊名称】《河南科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】5页(P41-45)【关键词】静水压力;环肋;圆柱壳;波动法;耦合频率【作者】陈金晓;梁斌;李戎;徐红玉【作者单位】河南科技大学土木工程学院,河南洛阳 471023;河南科技大学土木工程学院,河南洛阳 471023;九州工业大学机械系,日本北九州 804-8550;河南科技大学土木工程学院,河南洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】TB535+.1环肋圆柱壳是一类重要的工程结构,在航空器、宇航飞行器、舰艇以及水下潜艇结构中广泛应用。
研究静水压力下环肋圆柱壳耦合振动特性的影响因素,对水下环肋圆柱壳的安全设计具有重要意义。
文献[1]采用无损预报方法计算了水下环肋圆柱壳弹性失稳的临界荷载,分析了边界条件对水下环肋圆柱壳临界荷载的影响。
文献[2]在传递矩阵法的基础上,研究了变厚度环肋圆柱壳的振动特性。
文献[3]利用Flügge方程和Helmholtz波动方程,在振动方程中把静水压力当做额外应力考虑,研究了静水压力对环肋圆柱壳输入功率流的影响。
静水压力下环加筋圆柱壳振动特性试验研究
刘硕刚; 侯海量; 朱锡; 曾铖
【期刊名称】《《船海工程》》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】为探讨环肋圆柱壳的振动特性与承载状态间的关系,在进行试验的基础上结合有限元软件Abaqus建立环加筋圆柱壳模型,对静水压力作用下环肋圆柱壳的各振动模态下的结构固有频率进行计算分析,给出结构在静水压力作用下临界失稳载荷判定方法,提出用结构的最低固有频率变化特征值所对应的压力载荷值作为圆柱壳的临界失稳载荷预警值,并用于加筋圆柱壳状态监测。
【总页数】5页(P97-101)
【作者】刘硕刚; 侯海量; 朱锡; 曾铖
【作者单位】海军工程大学船舶与动力学院武汉430033; 通信指挥学院武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】U661.44
【相关文献】
1.基于波动法的静水压力下环肋圆柱壳耦合振动特性研究 [J], 梁斌;李戎;刘小宛;NODANao-Aki;徐红玉
2.加筋圆柱壳体支撑结构振动传递特性试验研究 [J], 温华兵;左言言;夏兆旺;申华;李芳
3.静水压力作用下环肋圆柱壳自由振动基频的数值拟合公式 [J], 甘霖;李学斌
4.静水压力作用下环筋间壳体振动特性分析 [J], 张玉红
5.静水压力对加筋壳体振动特性的影响 [J], 张玉红
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水下圆柱壳振动与声辐射低频等效计算方法
唐锐;商德江;李琪
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2014(000)011
【摘要】为了提高水下大长径比圆柱壳低频振动响应和辐射声功率的计算效率,该文提出了一种用水下梁模型等效计算的方法。
该等效模型基于欧拉梁理论,采用附加水质量近似流固耦合作用,通过计算梁的等效杨氏模量系数,使其与圆柱壳的梁式弯曲振动模态对应。
计算表明,对大长径比简支圆柱薄壳(L/a>20),等效梁杨氏模量系数主要取决于结构长径比,而厚度对其的影响甚小。
文中还给出了不同长径比圆柱壳前五阶模态频率的等效杨氏模量系数曲线,利用梁模型并结合此曲线,可准确预报水下圆柱壳低频域辐射声功率和圆柱壳的梁式弯曲振动模态。
【总页数】9页(P1377-1385)
【作者】唐锐;商德江;李琪
【作者单位】哈尔滨工程大学水声技术实验室,哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学水声技术实验室,哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学水声技术实验室,哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】TB532;TB561
【相关文献】
1.水下圆柱壳低频声辐射特性及有源控制 [J], 丁少虎;陈克安;李双
2.水下纵肋加强圆柱壳低频振动与声辐射 [J], 张超;商德江;李琪
3.基于l1范数稀疏解的水下双层圆柱壳振动声辐射预报影响因素研究 [J], 叶海林;陈美霞;陶襄樊
4.水下单层圆柱壳振动声辐射预报的测点布置改进方法 [J], 余鹏;张晓宇;陈杰;杜兆伟;殷洪
5.一种含内部结构的水下圆柱壳振动声辐射计算方法 [J], 张磊;马逊军;鲁民月;汪利
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水下圆柱壳自由场声辐射特性的获取林伟;夏茂龙;孟春霞;黎胜【摘要】[目的]水下目标的声辐射特性测量通常因受到海面、海底和外部噪声源的干扰而难以获取.为了解决在以海面或海底为界且有噪声源干扰下的半空间内水下目标自由场声辐射特性的获取问题,[方法]利用基于边界元法的声场还原技术,以典型的水下圆柱壳模型为例,分别还原圆柱壳只在海面/海底影响下或同时受海面/海底以及外部噪声源影响下的自由场声辐射特性.[结果]数值结果表明:海面、海底和外部噪声源会极大地影响水下目标辐射声场的测量结果,但利用基于边界元的声场还原方法分离得到的还原声场的辐射声功率与自由声场的结果吻合较好,同时场点声压、指向性等特性也基本一致.[结论]因此可以利用基于边界元的声场还原方法有效获取水下目标的自由场声辐射特性.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2019(014)002【总页数】8页(P83-90)【关键词】海面;海底;圆柱壳;边界元法;声场还原【作者】林伟;夏茂龙;孟春霞;黎胜【作者单位】大连理工大学船舶工程学院工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学船舶工程学院工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连 116024;水下测控技术重点实验室,辽宁大连 116013;大连理工大学船舶工程学院工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连 116024【正文语种】中文【中图分类】U661.440 引言水中目标的声特性测量对目标特性的设计、性能评估、识别和控制等具有重大意义。
针对水中目标辐射噪声的测量,最适合的条件是水下自由场。
为满足水下自由场条件,测量一般在室内消声水池或者天然水域(如大的湖泊、大海等开阔水域)中进行。
但在消声水池中难以实现大型结构的测量和目标的低频测量,而在天然水域进行测量容易受到环境和气候的影响,难以获得理想的自由声场。
因此,实现在复杂声场测量条件下获取水中目标自由场的声辐射特性,突破测试环境对水中目标声特性测量的限制,能够极大地提高目标声特性的测量能力和水平,大幅降低测试费用,具有重要意义和实际工程价值。
肋骨不等间距布置对圆柱壳振动特性的影响
刘文玺;王路才;周其斗;李瀚钦;林钰涵
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2018(040)012
【摘要】本文研究了肋骨不等间距排列对加肋圆柱壳振动的抑制作用.采用2种肋骨间距,交替排列,构造整个圆柱壳的肋骨不等间距排列形式,2种肋骨间距的确定方法是:保持2种肋骨间距的总和不变,逐步增大两者的间距差,从而增加相邻的肋骨间的2个圆环结构的固有频率差,直至固有频率差趋于不变,最终确定了2种肋骨间距.分别计算并对比分析了肋骨等间距和不等间距布置的圆柱壳的均方振速,结果表明:肋骨不等间距排列可以降低圆柱壳高频振动.
【总页数】5页(P6-10)
【作者】刘文玺;王路才;周其斗;李瀚钦;林钰涵
【作者单位】海军工程大学舰船与海洋学院,湖北武汉 430033;海军大连舰艇学院航海系,辽宁大连 116018;海军工程大学舰船与海洋学院,湖北武汉 430033;海军工程大学舰船与海洋学院,湖北武汉 430033;海军工程大学兵器工程学院,湖北武汉430033
【正文语种】中文
【中图分类】U663
【相关文献】
1.结构不等间距布置对圆柱壳结构声学性能的影响 [J], 谭路;纪刚;周其斗;张纬康
2.结构等间距布置对圆柱壳结构振动性能的影响 [J], 谭路;纪刚;周其斗;张纬康;刘文玺
3.肋骨、舱壁布置形式对圆柱壳水下声振特性的影响 [J], 谭路;周其斗;纪刚;潘雨村
4.肋骨非均匀排列的圆柱壳振动特性研究 [J], LIU Wen-xi;ZHOU Qi-dou
5.不等间距加筋圆柱壳的振动局域化研究 [J], 纪刚;李宗威;周其斗
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焊接缺陷对环肋圆柱壳水下辐射噪声的影响黄振卫;周其斗;纪刚;王路才;王霂【摘要】To simplify the estimation of the total exciting force for machinery flexibility mounted by multi-feet, proposing an equivalent estimation method of exciting force. The flexible mounting machinery mounted by multi-feet is equivalent to that mounted by single machine foot. Then the velocity on the input-end and output-end, and effectivetotal impedance of isolator are used to estimate the exciting force, namely the total exciting force. The proposed method is compared with the experimental results. The results show that the coupling effects between isolators can be ignored below the critical frequency and the error of proposed method is less than 5 dB.%为了研究焊接缺陷对水下结构振动辐射噪声的影响,以出现焊接缺陷的环肋圆柱壳为研究对象,采用结构有限元耦合流体边界元法计算了结构在不同的焊接缺陷大小、缺陷对应中心角度、含缺陷肋骨的位置以及含缺陷的肋骨数量时的水下辐射噪声,得到不同工况下结构振动声辐射噪声的频率响应曲线,并对数值计算结果进行了初步的比较和分析.结果表明,焊接缺陷的大小、对应中心角度、含缺陷肋骨的位置以及含缺陷肋骨的数量对结构的模态和水下辐射噪声指向性均有一定的影响.但总体上,靠近舱壁的肋骨出现焊接缺陷时对结构的辐射噪声影响较小.在实际工程应用中,可以根据焊接缺陷的大小、对应中心角度、缺陷肋骨位置以及缺陷肋骨数量综合分析缺陷对整个结构声学特性的影响.结论对分析潜艇辐射噪声测量结果有一定的参考价值.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2011(006)006【总页数】8页(P58-65)【关键词】环肋圆柱壳;焊接缺陷;流固耦合;有限元;边界元;辐射噪声;潜艇【作者】黄振卫;周其斗;纪刚;王路才;王霂【作者单位】海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U661.44潜艇在建造阶段,舱段肋骨可能会存在虚焊或漏焊的情况,致使潜艇肋骨产生缺陷。
不同模型及不同载荷形式对单层圆柱壳声振特性的影响分析邓博文;朱翔;李天匀;黄惜春【摘要】螺旋桨轴系激励作用下水下航行器的尾部结构会产生低频辐射噪声,针对尾部结构的声振特性开展研究很有必要.本文以水下加肋圆柱壳为对象,采用有限元耦合声学边界元计算了加肋圆柱壳的辐射声功率,针对尾部噪声分析的3种模型:整体三维模型,尾部三维模型+首部梁模型的混合模型,尾部截断模型,分析讨论3种不同模型处理方法对声辐射特性的影响.结果表明采用尾部截断模型计算辐射声功率时在低频段与整体三维模型的误差较大,混合模型在趋势上与整体三维模型吻合较好.对比尾端部不同方向激励力对环肋圆柱壳声辐射特性的影响,结果表明横向和垂向激励对环肋圆柱壳的辐射声功率没有影响,但是对远场声压指向性有较大影响.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2015(037)012【总页数】5页(P13-17)【关键词】单层圆柱壳;混合模型;激励力;振动和声辐射【作者】邓博文;朱翔;李天匀;黄惜春【作者单位】华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U661.43加筋圆柱壳是潜艇等水下航行器的主要结构形式,研究其在水下的振动与声辐射特性[1-2]具有重大意义。
关于圆柱壳声辐射的预报方法,目前主要有解析法[3]和数值法[4],其中数值法中利用有限元结合边界元法求解圆柱壳中低频噪声的做法已经比较成熟。
徐张明等[5]对水下振动和辐射噪声的FEM/BEM算法进行研究;魏建辉等[6]提出了一种基于间接边界元法的快速预报复杂双层壳水下振动及声辐射性能的数值计算方法。
关于结构形式对圆柱壳振动与声辐射的影响,张阿漫等[7]用有限元结合边界元法研究了外板厚度、肋骨布置对双层圆柱壳振动与声辐射特性的影响;陈美霞等[8]研究了中、低频范围内壳间连接形式对双层圆柱壳体的声辐射性能的影响。
加肋圆柱壳水下声辐射数值分析几个问题研究
曾革委
【期刊名称】《振动工程学报》
【年(卷),期】2004(017)0z2
【摘要】利用通用数值分析程序以及解析方法计算了单个舱段以及三个舱段单层加肋圆柱壳水下声辐射,获得了结构表面振速到远场辐射噪声的传递函数,对数值分析程序以及解析方法计算结果进行了分析比较,结果表面一个舱段结构和三个舱段结构辐射声场以及传递特性是不同的,采用一个舱段结构模型模拟多个舱段结构水下声辐射特性是不行的.采用了不同密度网格进行计算,结果表明粗网格也可以获得较好计算结果.
【总页数】4页(P995-998)
【作者】曾革委
【作者单位】中国船舶重工集团公司第七○一研究所14室,武汉,430064
【正文语种】中文
【中图分类】TB533
【相关文献】
1.无限长双层加肋圆柱壳水下声辐射解析计算 [J], 曾革委
2.基于统计能量法的环肋圆柱壳中、高频振动与声辐射性能数值分析 [J], 和卫平;陈美霞;高菊;陈清坤
3.加肋圆柱壳舱段水下声辐射试验研究 [J], 曾革委;吴崇健
4.外壳板采用纵骨加强的双层加肋圆柱壳水下声辐射分析 [J], 曾革委;黄玉盈;谢官
模
5.求解水下纵向加肋无限长非圆柱壳声辐射问题的一种新的半解析方法 [J], 黄玉盈;向宇;苏海东
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水下加筋圆柱壳声辐射特性分析的改进精细传递矩阵法
庞福振;吴闯;王献忠;姚熊亮
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2017(036)022
【摘要】基于Flügge壳体振动理论,将改进精细传递矩阵法应用于水下加筋柱壳声辐射问题的求解;通过应用加法定理和增量存储,改进非齐次项求解方法,构造了加筋圆柱壳的辐射噪声改进精细传递矩阵法.分析了边界条件、结构损耗因子、流体介质以及壳体厚度对加筋圆柱结构声辐射的影响.研究表明,当边界条件从自由、简支到刚固,结构对外辐射声压逐渐降低;随着结构损耗因子的增大,结构对外辐射声压大体上逐渐降低.
【总页数】7页(P131-137)
【作者】庞福振;吴闯;王献忠;姚熊亮
【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001;海军装备研究院,北京100161;上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001【正文语种】中文
【中图分类】U661.44
【相关文献】
1.基于Riccati传递矩阵法分析水下有限长环肋圆柱壳的声辐射性能 [J], 曹雷;马运义;黄玉盈
2.有限长加筋圆柱壳水下声辐射的精细传递矩阵法 [J], 王献忠;江晨半;计方;方月明
3.内部声激励下水下加筋圆柱壳声辐射特性研究 [J], 关珊珊;邓海华;陈明
4.水下加筋圆柱壳体的振动与近场声辐射研究 [J], 姚熊亮;刘庆杰;翁强;刘文贺
5.内部声激励下加筋圆柱壳的声辐射特性分析 [J], 彭旭;关珊珊;骆东平;陈美霞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。