Повышение информативности акустополяризационного метода определения упругих характеристик горных пород
Диссертация
Физическая анизотропия играет очень большую роль в природе. Наиболее полно ее значение и особенности проявились при изучении минералов. Еще с начала XIX века после введения в микроскоп поляризаторов, стали известны методы оптической полярископии. Оптические методы заняли важнейшее место при изучении минералов. Внутренние законы их построения позволили Е. С. Федорову создать законченную… Читать ещё >
Содержание
- ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
- 1. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
- 1. 1. Геология горных пород, как предмет применения акустических методов исследования
- 1. 1. 1. Свойства основных породообразующих минералов
- 1. 1. 2. Минеральная основа упругой анизотропии горных пород
- 1. 2. Методы измерения акустических характеристик твердых тел
- 1. 2. 1. Интерферометрические методы определения скорости звука
- 1. 2. 2. Импульсные методы измерения скорости звука
- 1. 2. 3. Акустополяризационный метод
- 1. 3. Выбор и обоснование направления исследования
- 1. 1. Геология горных пород, как предмет применения акустических методов исследования
- 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН В АНИЗОТРОПНЫХ СРЕДАХ
- 2. 1. Основные закономерности распространения ультразвуковых волн в анизотропных средах
- 2. 2. Упругие волны в пьезокристаллах
- 2. 3. Физические основы метода акустополяризационных измерений
- 2. 3. 1. Виды поляризации упругих колебаний
- 2. 3. 2. Распространение упругих колебаний в поперечно-изотропной среде
- 2. 3. 3. Особенности акустополяриграмм изотропных и анизотропных образцов
- 2. 4. Эффект линейной акустической анизотропии поглощения
- 3. АППАРАТУРА ДЛЯ АКУСТОПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
- 3. 1. Требования к приборам и материалам акустополярископии
- 3. 2. Общая схема аппаратуры для исследования упругих характеристик горных пород акустополяризационным методом
- 3. 3. Конструкция акустополярископа с автоматизированным приводом поворотной платформы
- 3. 4. Проектирование, описание и принцип работы прибора УЗИС-ГЭТУ
- 3. 4. 1. Проектирование прибора УЗИС-ГЭТУ
- 3. 4. 2. Конструкция прибора УЗИС-ГЭТУ
- 3. 4. 3. Акустическая система
- 3. 4. 4. Электронный блок
- 3. 4. 5. Особенности процесса измерений скоростей прибором УЗИС-ГЭТУ
- 3. 5. Конструкция контроллера вывода данных в параллельный порт
- Выводы по разделу
- 4. АКУСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА НА ОСНОВЕ ДЕМПФИРОВАННЫХ ПЛАСТИНЧАТЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ
- 4. 1. Общие требования к источникам и приемникам колебаний
- 4. 2. Теоретический анализ демпфированных пластинчатых преобразователей повернутых срезов
- 4. 2. 1. Постановка задачи
- 4. 2. 2. Работа преобразователя в режиме излучения
- 4. 2. 3. Работа преобразователя в режиме приема
- 4. 2. 4. Алгоритм расчета частотных характеристик
- 4. 3. Разработка акустической системы
- 4. 3. 1. Результаты численного анализа
- 4. 3. 2. Конструкция акустического датчика
- 5. 1. Общие требования к методике измерений
- 5. 2. Порядок проведения акустополяризационных измерений
- 5. 3. Определение величин скоростей распространения упругих колебаний
- 5. 3. 1. Технология измерения скоростей в анизотропных средах
- 5. 3. 2. Особенности «матриц» квазипродольных и квазипоперечных скоростей Vij. 13 О
- 5. 3. 3. Анализ матрицы скоростей распространения упругих УЗК
- 5. 4. Определение типа симметрии и модулей упругости анизотропных сред
- 5. 4. 1. Определение модулей упругости в слабоанизотропных средах
- 5. 4. 2. Расчет модулей упругости ортотропных сред
- 5. 4. 3. Системы упругой симметрии горных пород
- 5. 5. Обработка результатов акустополяризационных измерений
- 5. 6. Результаты изучения анизотропии метаморфизированных архейских пород
- 5. 6. 1. Особенности акустополяризационных диаграмм
- 5. 6. 2. Анизотропия упругих свойств горных пород по разрезу Кольской
- 5. 6. 3. Практическое применение результатов акустополярископии при контроле качества материалов и изделий
Список литературы
- Мэзон У. Предисловие к монографии «Физическая акустика». В кн.: Методы и приборы ультразвуковых исследований / Под ред. У. Мэзона. — М.: Мир, т. 1, ч. А, 1966. с.10−11.
- Соколов С.Я. Ультразвуковые методы изучения свойств закаленной стали и определения внутренних пороков металлических изделий. ЖТФ, т. 2, 1941. с. 160−169.
- Соколов С.Я. Применение ультразвуковых колебаний для наблюдения физико-химических процессов. ЖТФ, 1946, т. 16, с. 784−790.
- Соколов С.Я. Поглощение ультразвуковых колебаний твердыми телами. -ДАН СССР, 1948, т. 26, с. 64−75.
- Меркулов Л.Г. Исследование рассеяния ультразвука в металлах. ЖТФ, 1955, т. 26, с.64−75.
- Меркулов Л.Г. Поглощение и диффузное рассеяние ультразвука в металлах. ЖТФ, 1957, т. 27, с. 1045−1050.
- Меркулов Л.Г. Применение ультразвука для исследования структуры сталей. ЖТФ, т. 27, 1957. с. 1386−1391.
- Меркулов Л.Г., Яковлев Л. А. Ультразвуковые исследования деформированных кристаллов NaCl. Акуст. ж., 1960, т.6, вып.2, с.244−251.
- Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. М.: Мир, 1972. 307 с.
- Гранато А., Люкке К. Струнная модель дислокации и дислокационное поглощение звука. В кн.: Физическая акустика / под ред. У. Мезона. — М.: 1969, т.4, ч.А.
- Меркулов Л. Г., Харитонов А. В. Взаимодействие упругих волн с дислокациями. В кн.: Ультразвуковые методы исследования дислокаций / Под ред. Л. Г. Меркулова. -М.: ИЛ, 1963.
- Гуляев Ю.В. Предисловие редактора перевода к тематическому выпуску: Поверхностные акустические волны устройства и применения. -ТИИЭР, 1976, т.64, вып.5, с.3−6.
- Каринский С.С. Устройства обработки сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах. -М.: Сов. Радио, 1975.
- Речицкий В.И. Акустоэлектронные радиокомпоненты. М.: Сов. Радио, 1980.
- Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М.: Недра, 1982. 296 с.
- Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике. М.: Изд-во ИЛ, 1957. 726 с.
- Почтовик Г. Я., Злочевский А. Б., Яковлев А. И. Методы и средства испытания строительных конструкций. М.: Высшая школа, 1972. 160 с.
- Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытания бетонов. М.: Стройиздат, 1974. 292 с.
- Голубев И.А. Методы неразрушающего контроля древесных плит. М.: Лесная промышленность, 1982. 152 с.
- Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: Изд-во ИЛ, 1960. 385 с.
- Voigt W. Lehrbuch der Kristallphysik. Leipzig: Verl. Von B.G.Teubner. 1910. 964 s.
- Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М.: Наука, 1965. 384 с.
- Петрашень Г. И. Распространение волн в анизотропных упругих средах. Л: Наука, 1980. 280 с.
- Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Гостехиздат, 1957. 343 с.
- Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела. М.: Наука, 1977. 416 с.
- ГОСТ 21 153.0−75. Отбор проб и общие требования к методам физических испытаний. М.: Изд-во Стандартов, 1975. 3 с
- Беликов Б.П., Александров К. С., Рыжова Т. В. Упругие свойства породообразующих минералов и горных пород. М., «Наука», 1970. 276 с.
- Александров К.С. Акустическая кристаллография // Проблемы современной кристаллографии. М.: Наука, 1975. с. 327−345.
- Шрайбер Д. С. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1965. 395 с.
- Ермолов И.Н. Методы ультразвуковой дефектоскопии. М.: Изд-во МГИ, 1967.267 с.
- Lucas R. Mesure an moyen d’ondes ultrasonores polarisees des variations des constants elastique dans les solides souneis a des contraintes// Comptes rendes del’Academie des sciences. 1961. Vol.252. No. 25. p. 3937−3939.
- Smith R.T. Stress-induced anisotropy in solids the acoustoelastic affect // Ultrasonics. 1963. Vol. 1. p. 135−147.
- Горбацевич Ф.Ф. Акустополярископия горных пород. Апатиты: КНЦ, 1995. 204 с.
- Атлас физических свойств минералов и пород Хибинских месторождений. Изд-во «Наука», Ленингр. отд., JL, 1975.
- Горбацевич Ф.Ф. Нелинейности деформирования скальных горных пород при статическом нагружение. Инж. Геология. 1979. № 4. с.49−59.
- Колесников А. М. Акустические измерения М.: Наука, 1985. 254 с.
- Мак-Скимин Г. Ультразвуковые методы измерения механических характеристик жидкостей и твердых тел //В книге: Физическая акустика /Под редакцией У. Мэзона- М.: Мир, 1966.
- Мс Skimin H.J., JASA, 1950, 22, № 4.
- Мс Skimin H.J., JASA, Trans. On Ultrasonics Eng., PGUE 5, aug. 1957.
- Mc Skimin H.J., JASA, 33,1, 1963.
- May J.E. JRE Notl.Conv.Rec. 1958, 6, P. 2.
- Papadakis E.P., JASA, 42, № 5.
- Меркулова В.М. О точности импульсного метода измерения затухания и скорости ультразвука //Акустический журнал, 1966, ХП, вып.4.
- Меркулова В.М. Искажения прямоугольного акустического импульса в среде с затуханием. В сб. «Применение ультраакустики к исследованию вещества». Вып. ХХ1, МОПИ, М.: 1965.
- William J., Lamb J., JASA, M.: 1951.
- Мезон У. Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в ультраакустике. М, 1952.
- Иванов В.Е. Разработка прецизионных методов измерения скорости распространения ультразвуковых волн в твердых телах /Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. 1970 год, ЛЭТИ.
- Яковлев Л.А. О возможностях импульсно-фазового метода измерений скоростей распространения ультразвуковых волн в твердых телах. Изв, ЛЭТИ.-Л., 1977, вып.221.
- Щукин В.А., Яковлев Л. А. О влиянии контактных слоев на точность измерения скорости звука в твердых телах //Акустический журнал, T. IX, вып. З, 1963.
- Меркулова В.М., Павлюки В. П., Третьяков В. Л. Методы измерения скорости и затухания ультразвуковых волн /Учебное пособие по курсу «Акустические измерения», Таганрог, 1976.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред. М., ГИТТЛ, 1957.
- Методические рекомендации по применению поляризационного метода сейсмической разведки. Алма-Ата: Изд-воКаз. ВИРГ, 1984. 184 с.
- Чесноков Е.М. Сейсмическая анизотропия верхней мантии Земли. М.: Наука, 1977. 144 с.
- Акустополяризационные измерения характеристик анизотропии горных пород. Методические рекомендации. Составитель Горбацевич Ф. Ф. Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1985. 32 с.
- Яковлев JI.А., Работы кафедры ЭУТ в области высокочастотных пластинчатых преобразователей//Известия ГЭТУ, вып.505, 1997.
- Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. М.: Недра, 1975. 279 с.
- Яковлев Л.А. Распространение и отражение упругих волн в звукопроводах акустоэлектронных устройств /ЛЭТИ. Л., 1980.
- Меркулов В.М. Поглощение ультразвуковых волн в горных породах в области частот 10−160 кгц //Изв. АН СССР. Физика Земли. 1968. No 6. с.24−31.
- Шаскольская М.П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1984. 376 с.
- Ковалевский М.В. К вопросу о совершенствовании обработки результатов исследований упругих характеристик горных пород методом акустополя-рископии.// РАН РФФИ Геология и полезные ископаемые Северо-запада и Центра России. Апатиты, 1999 г., 166−169.
- Определение скорости распространения продольных и поперечных колебаний в образцах горных пород. Методические рекомендации. Составитель Горбацевич Ф. Ф. Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1982. с. 6−7.
- Акустополярископ для измерения упругости образцов твердых сред. Горбацевич Ф. Ф. А.С. 1 281 993, СССР, МЕСИ G01 N 29/04. Бюлл. Изобр., 1987. № 1.
- Ковалевский М.В., Головатая О. С., Горбацевич Ф. Ф. Автоматический акустополярископ для измерения упругих и неупругих параметров твердых сред. М: Геос, Сборник трудов XI сессии РАО, т.2, 2001. с. 117−121
- Горбацевич Ф.Ф. Акустополяризационный метод изучения анизотропии горных пород. Физика Земли № 11,1986, с. 74−79
- Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. 2-е изд., Челябинск, «Металлургия», 1989. 350 с.
- Петровский И.И., Прибыльский А. В., Троян А. А., Чувелев B.C. Логические ИС КР 1533, КР1554. Справочник, часть 2. М.: «БИНОМ», 1993. 497 с.
- Однокристальные микро-ЭВМ. Справочник. М.: «БИНОМ», 1994.
- Буреев Л.В., Дудко А. Л., Захаров В. Н. Простейшая микро-ЭВМ. Проектирование. Наладка. Использование. М.: Энергоатомиздат. 1989. 216 с.
- Интегральные микросхемы. Справочник, под редакцией Тарабрина Б. В. М.: Энергоатомиздат. 1985.
- Петровский И.И., Прибыльский А. В., Троян А. А., Чувелев B.C. Логиские ИС КР 1533, КР1554. Справочник, часть 1. М.: «БИНОМ», 1993. 497 с.
- Скот Мюллер. Модернизация и ремонт персональных компьютеров. М: «БИНОМ», 1997. 886 с.
- Документация на использование ультразвукового дефектоскопа УД2−12.
- Акустополяриметрия и определение упругой симметрии горных пород. Методические рекомендации. Составители: Ф. Ф. Горбацевич, В. В. Балаганский, Н. Г. Иванова. Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1990. 83 с.
- Lyakhovitsky F.M. Problems of seismic research on heterogeneous geological media. J. of Geodinamics. 1986. No 5. P.205−220.
- Thomsen L. Week elastic anisotropy. Geophysics. 1986. Vol. 51, No 10. P. l-37.
- ШибЙорг. MS-DOS 6.22. М.: БИНОМ. 224 с.
- Горбацевич Ф.Ф., Ильченко B.JL, Ковалевский М. В., Шпаченко А. К. Аку-стополярископия некоторых породообразующих минералов. Записки ВМО, № 4,1999 г. с. 88−92.
- Clark А. V., Mignigva R.B., Sanford R.Y. Acoustoelastic measurement of stress and stress intensity factors around crack tips. Ultrasonics, March, 1983, p. 57−64
- ЛучицкийВ.И. Петрография. М.-Л. Госгеоиздат, 1947, 332c.
- Адамеску P.A., Гельд П. В., Митюшов Е. А. Анизотропия физических свойств металлов. М.: Металлургия, 1985. 136с.
- Лямов В.Е. Поляризационные эффекты и анизотропия взаимодействия акустических волн в кристаллах. М.: Изд-во МГУ, 1983. 224 с.
- Волков А.С., Гребенников B.C. Об использовании сдвиговых ультразвуковых волн с горизонтальной поляризацией прим дефектоскопии изделия //Дефектоскопия. 1988. No 5. С.94−95.
- Алешин Н.П., Вадковский Н. Н., Медведев В. А. О вводе сдвиговых волн в контролируемое изделие // Дефектоскопия. 1968. No 7. С.35−40.169
- Геоакустика. Раздел: Упругие волны в неоднородном массиве. М.: МГИ, 1973. 156 с.
- Волкова Е.А. Поляризационные измерения. М.: Изд-во стандартов, 1974. 156 с.
- Бюллетень ВАК России. 2000, — № 4. (Положение о диссертационном совете и некоторые другие документы).