中国铁道科学
中國鐵道科學
중국철도과학
CHINA RAILWAY SCIENCE
2013年
4期
46-53
,共8页
舒志乐%刘新荣%刘保县%王道良
舒誌樂%劉新榮%劉保縣%王道良
서지악%류신영%류보현%왕도량
衬砌病害%探地雷达%导电介质%吸收边界%三维正演模拟%隧道
襯砌病害%探地雷達%導電介質%吸收邊界%三維正縯模擬%隧道
츤체병해%탐지뢰체%도전개질%흡수변계%삼유정연모의%수도
Lining defect%Ground penetrating radar%Conducting medium%Absorbing boundary%Three-dimensional forward modeling%Tunnel
从Maxwell旋度方程出发,通过引入复介电常数和复磁导率,推导导电介质UPML吸收边界在考虑和不考虑磁损耗情况下各区的电场和磁场分量的时域差分公式.通过选取各区不同的匹配参数,建立模型区与UPML吸收边界电场和磁场分量的统一离散差分公式.用MATLAB语言编制基于UPML吸收边界的图像可视化的探地雷达三维正演模拟程序.正演模拟衬砌内方形空洞三维地电模型,揭示方形空洞在不同显示剖面上的图谱特征.单剖面的响应特征类似“平锅盖形”,z方向切片图定出空洞的形状；反射界面呈强负相反射异常,在立体剖视图中,空洞角点位置产生了2个交叉的双曲线绕射波.将该方法应用于现场隧道衬砌质量的检测,并开孔验证.结果表明:不密实区反射界面多且不规则,同相轴错断、零乱、不连续的较强反射能量团块状异常；在z方向切片图上能清楚反映隧道衬砌密实程度,并且判译直观、准确.
從Maxwell鏇度方程齣髮,通過引入複介電常數和複磁導率,推導導電介質UPML吸收邊界在攷慮和不攷慮磁損耗情況下各區的電場和磁場分量的時域差分公式.通過選取各區不同的匹配參數,建立模型區與UPML吸收邊界電場和磁場分量的統一離散差分公式.用MATLAB語言編製基于UPML吸收邊界的圖像可視化的探地雷達三維正縯模擬程序.正縯模擬襯砌內方形空洞三維地電模型,揭示方形空洞在不同顯示剖麵上的圖譜特徵.單剖麵的響應特徵類似“平鍋蓋形”,z方嚮切片圖定齣空洞的形狀；反射界麵呈彊負相反射異常,在立體剖視圖中,空洞角點位置產生瞭2箇交扠的雙麯線繞射波.將該方法應用于現場隧道襯砌質量的檢測,併開孔驗證.結果錶明:不密實區反射界麵多且不規則,同相軸錯斷、零亂、不連續的較彊反射能量糰塊狀異常；在z方嚮切片圖上能清楚反映隧道襯砌密實程度,併且判譯直觀、準確.
종Maxwell선도방정출발,통과인입복개전상수화복자도솔,추도도전개질UPML흡수변계재고필화불고필자손모정황하각구적전장화자장분량적시역차분공식.통과선취각구불동적필배삼수,건립모형구여UPML흡수변계전장화자장분량적통일리산차분공식.용MATLAB어언편제기우UPML흡수변계적도상가시화적탐지뢰체삼유정연모의정서.정연모의츤체내방형공동삼유지전모형,게시방형공동재불동현시부면상적도보특정.단부면적향응특정유사“평과개형”,z방향절편도정출공동적형상；반사계면정강부상반사이상,재입체부시도중,공동각점위치산생료2개교차적쌍곡선요사파.장해방법응용우현장수도츤체질량적검측,병개공험증.결과표명:불밀실구반사계면다차불규칙,동상축착단、령란、불련속적교강반사능량단괴상이상；재z방향절편도상능청초반영수도츤체밀실정도,병차판역직관、준학.
