井孔的声场和波

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出版者:
作者:张海澜
出品人:
页数:276
译者:
出版时间:2004-5
价格:42.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787030128492
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 声波测井
  • 声学
  • 井孔声场
  • 井孔声学
  • 声场分析
  • 波传播
  • 油气勘探
  • 地球物理
  • 井壁完整性
  • 井孔测试
  • 数值模拟
  • 声波
  • 井孔环境
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具体描述

《井孔的声场和波》是关于井孔中声场与波的一本专著。井孔中的声学问题是声波测井的物理基础,经过长期的研究,逐步形成了一门研究横截面无限大的所谓开的声波导的分支学科--井孔声学。《井孔的声场和波》讨论的问题包括单极子和多极子在理想的裸眼井和套管井中产生的声场,贴井壁声源的声场,多相介质和各向异性地层中的井孔声场。讨论中侧重介绍问题的物理背景,深入讨论了近年来受到关注的一些测井物理问题。《井孔的声场和波》着重介绍研究的思想和方法,包括模式分析、射线分析和多种数字计算方法。书中相当部分的内容是作者近年的工作成果,同时也选择列入了一些散见在各种文献中的重要内容。《井孔的声场和波》可供声学和测井界的工作者及有关大专院校师生参考。

声学工程领域的前沿探索:声波在复杂介质中的传播与应用 本书聚焦于现代声学工程领域中极具挑战性和实际意义的课题——声波在复杂介质,特别是具有非均匀结构、多孔介质以及界面结构中的传播规律、机理分析与工程应用。全书深入浅出地阐述了声学理论从基础概念到高阶模型的演进过程,旨在为声学研究人员、声学工程师以及相关领域的科研工作者提供一套系统、严谨且富有洞察力的理论框架与分析工具。 本书的结构设计充分考虑了知识的递进性与学科的交叉性。我们将首先回顾经典波动理论在理想介质中的应用,随后迅速过渡到现实世界中声波所面临的复杂环境挑战。重点章节将详尽剖析声波在介质内部的散射、吸收、衍射现象,以及这些现象如何受到介质微观结构的影响。 第一部分:波动基础与介质描述 本部分为后续复杂分析奠定坚实的理论基础。我们从亥姆霍兹方程和波动方程的解析解出发,梳理了傅里叶分析在时域与频域转换中的关键作用。特别地,我们引入了描述材料声学特性的本构关系,包括复数密度、复数体积模量等概念,为处理具有能量耗散的介质做好铺垫。 一个重要的章节致力于声场的可视化与度量。我们详细介绍了声压级(SPL)、声能流密度、声辐射力的理论定义,并探讨了如何利用数值模拟手段(如有限元法、边界元法)来重构和预测复杂声场分布。本节强调了理论模型与实际测量之间的关联性,指导读者如何正确地设计声学实验。 第二部分:复杂介质中的声传播机理 这是全书的核心部分,集中讨论声波在非理想环境中的行为。我们系统地研究了几种关键的复杂介质模型: 1. 多孔介质中的声学行为 多孔介质,如泡沫材料、土层或过滤介质,是声学吸收和隔振工程中的常见对象。本书详细介绍了毕奥特-福克纳(Biot-Folkner)模型及其扩展形式。我们不仅分析了固相骨架的弹性响应,更侧重于流体(空气)在孔隙间的粘滞阻尼和热传导效应。通过引入比率(如流动阻力、孔隙率、粘滞弛豫时间),我们推导了描述声速和衰减系数的色散关系,揭示了吸收峰的形成机理。对比传统的基于等效流体模型的简化处理,本书提供了更精细的、能反映微观结构影响的宏观动力学描述。 2. 随机介质与散射理论 在存在大量不规则结构或颗粒的介质中,声波的传播表现出显著的随机性。本章深入探讨了多次散射理论。我们从单次散射近似(如瑞利散射、米氏散射)开始,逐步过渡到适用于波长与散射体尺寸相当的扩展相干场近似(CPA) 和 有效介质理论(EMT)。特别地,对于大规模随机散射,我们引入了玻恩近似(Born Approximation) 和 Rytov 近似,用以计算介质的有效声学参数和声场的相干损失。这些理论对于理解海洋声学、地层勘探中的信号衰减至关重要。 3. 结构化与分层介质中的波导效应 当介质具有明确的界面或周期性结构时,声波可能被限制在特定路径上传播,形成波导或布拉格反射现象。本节详细分析了平面波在多层结构中反射和透射的菲涅耳公式。对于周期性结构,我们引入宏观化方法(Homogenization Method) 和 能带理论(Band Theory),解释了声学超材料中禁带(Band Gaps) 的产生机制。这部分内容为设计新型声学滤波器、声学透镜和可调谐声学器件提供了理论基础。 第三部分:界面声学与波的相互作用 声波在不同介质交界面上的行为,决定了我们如何通过声学手段探测目标物。 本部分着重研究了声波与固体表面的相互作用。我们探讨了掠射角入射下界面波(如表面波、滑行波)的激发条件和传播特性。对于粗糙表面,我们引入了统计模型来描述朗之万(Langevin)型表面散射,并讨论了如何利用后向散射信号来表征表面的统计粗糙度参数。 此外,我们还专门讨论了流固耦合问题。在流体驱动固体结构振动时(如在换能器设计中),声场与固体力学场之间存在强烈的反馈。本书利用耦合声学阻抗法和有限元-边界元耦合(FEM/BEM)方法,展示了如何精确计算结构振动对周围声场的影响,反之亦然。 第四部分:前沿应用与数值方法 最后一部分将理论知识与现代工程应用相结合。我们详细介绍了声场逆问题的求解技术,例如如何根据接收到的场量信息反演介质的内部声学参数分布(如反卷积、迭代重建算法)。 在数值模拟方面,除了基础的有限差分和有限元方法外,我们还介绍了针对高频或无限域问题的快速多极子方法(FMM) 和非结构化网格上的声场求解技术,以应对超大规模计算的挑战。 本书的最终目标是培养读者对声波物理现象的深刻直觉,并能够将先进的声学理论工具应用于解决实际工程中的复杂声学问题,推动声学在无损检测、环境监测、医疗成像以及先进材料设计等领域的深度发展。全书配有大量的理论推导、物理图像分析和案例讨论,确保了其作为参考手册和教材的双重价值。

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读后感

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用户评价

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我被《井孔的声场和波》这本书的书名所吸引,因为我一直对声音的传播及其在复杂环境下的行为模式非常着迷。我怀揣着对探索声波在井孔这一特殊地下通道中的传播奥秘的极大热情。我曾设想,这本书会详细介绍声波在井孔中是如何受到各种因素影响的,例如井壁的粗糙度、井筒内流体的性质、以及套管的材质和结构。我希望能够深入理解不同频率的声波在井孔中的传播行为,以及它们如何被用来探测地下地层的物理参数。我特别关注的是声波在井孔中的反射和衍射现象,以及如何通过分析这些现象来识别井壁的裂缝、空洞或其他异常。我期望书中能提供一些关于声波成像技术在井孔应用中的案例,展示如何利用声波来“绘制”井壁的详细图像。我也希望能学习到如何通过分析声波信号来评估油气藏的渗透性,或者探测地下水源。然而,当我仔细研读这本书后,我发现它在这些方面并没有完全达到我所期望的深度。我希望这本书能更详尽地阐述声波在井孔这一特定环境下的传播机理和应用技术,而不仅仅是泛泛而谈,留给我更多的想象空间,但缺乏实际的解决方案。

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当我拿起《井孔的声场和波》这本书时,我心中充满了对探索未知声学世界的憧憬。我一直对声波在地球物理探测中的应用深感着迷,特别是当它与井孔这样独特的地下通道相结合时。我满怀希望地想知道,声波如何在井孔这一复杂的介质中传播,它会受到哪些因素的影响,又如何携带地下地层的秘密。我曾设想,书中会详细讲解声波在井筒内传播时产生的各种衍射、反射和散射现象,以及这些现象如何影响声波信号的形成。我期望能够学习到如何通过分析声波的频率、振幅和传播路径,来反推出井孔周围地层的弹性模量、泊松比以及密度等关键参数。更进一步,我希望能看到关于声波在不同地层条件下的传播特性,例如在多孔介质、裂缝性介质中的表现,以及如何利用这些特性来评估地层的渗透性和含水率。我也对声波成像技术在井孔中的应用充满好奇,它如何能够提供井壁的精细图像,帮助我们了解地层的稳定性。然而,当我深入阅读这本书后,我发现它在这些方面并没有达到我所期待的深度。我希望这本书能更详尽地剖析声波在井孔这一特殊环境下的传播机理和应用技术,而不是仅仅触及皮毛。

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作为一名对地球物理学领域充满热情的读者,我对“井孔的声场和波”这个书名本身就充满了期待。我一直认为,声波在地下勘探中扮演着至关重要的角色,尤其是在井孔这一关键的勘探通道中。我希望这本书能够深入探讨声波在井孔环境下的传播特性,以及如何利用这些特性来获取地下地层的有效信息。我曾设想书中会详细介绍各种声波的类型,例如纵波、横波、表面波等,以及它们在井孔中的激发、传播和接收机制。我尤其对声波在不同地层介质中的反射、折射和衍射现象感兴趣,以及这些现象如何影响声波信号的形成和解释。我期望能够从中学习到如何通过分析声波的幅度和传播时间,来推断地层的速度结构、密度以及其他关键的物理参数。此外,我一直关注利用声波技术来识别和评估井孔周围的裂缝、空洞以及其他非均质性结构。我希望能看到书中提供相关的测井方法和解释技术,例如声波成像技术,它如何能够提供井壁的细节图像,帮助我们了解地层的破裂情况和渗透性。然而,在阅读过程中,我发现这本书在这些方面并没有达到我期望的深度。我期待的是一本能够提供更详尽的理论框架和实践指导的书籍,但这本书似乎并没有完全满足我的需求。我希望能有更多关于声波在复杂井孔条件下行为的深入分析,而不仅仅是泛泛而谈。

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我一直对声音的传播机制及其在不同环境下的变化规律抱有浓厚的兴趣,尤其是当这种环境涉及到地下工程,比如井孔这样的结构时。我怀揣着对“井孔的声场和波”这一主题的极大好奇,希望这本书能够带我深入理解声波在井孔这一狭窄而复杂的介质中是如何传播、反射、散射以及衰减的。我曾设想书中会对各种声波模式,例如瑞利波、勒夫波等,在井孔管壁和井眼中的激发和传播进行详尽的分析,以及它们如何携带地下地层的声学信息。我也期望能够学习到如何通过分析这些声波的频率、振幅、相位等特征,来反推出井孔周围地层的弹性模量、泊松比、密度等关键物理参数。更具体地说,我曾期待书中能够详细介绍声波测井技术,例如声波偶极测井、全波列测井等,它们是如何通过发射和接收声波信号来探测井壁的完整性、地层的裂缝发育情况,以及套管与水泥环之间的耦合状况。我希望能够看到一些详细的数学模型和数值模拟结果,来说明声波在井孔中的传播行为。例如,我一直想了解,当井孔中存在钻井液、油气、水等不同流体时,声波的传播特性会发生怎样的变化,以及这些变化如何被用于区分不同的流体性质。可惜的是,这本书并没有完全满足我对于这些具体技术细节和理论分析的期待。我希望它能更深入地探讨声波在井孔这一特定环境下的行为,而不仅仅停留在表面。

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《井孔的声场和波》这个书名深深地吸引了我,因为我一直对声音在不同环境下的传播方式非常着迷,尤其是在那些被人类深入挖掘的地下空间,比如井孔。我满怀期待地想知道,当声波进入井孔这个狭窄而复杂的通道时,会发生什么?它会如何与井壁、井筒内的流体、甚至套管发生相互作用?我希望能在这本书中找到关于声波在井孔中传播的各种模式,比如不同频率的声波如何在井壁和流体界面产生反射和衍射,以及这些反射和衍射如何携带地下地层的关键信息。我尤其对声波在复杂地层结构中的传播行为感兴趣,比如当井孔穿越多层不同岩性的地层时,声波会如何表现出不同的速度和衰减特性。我也希望能够学习到如何利用这些声波的特征来区分不同的岩石类型,评估地层的孔隙度和渗透性,甚至探测地下是否存在油气、水等资源。我曾设想书中会包含一些关于声波成像技术的介绍,它如何能够“看到”井壁的细微结构,从而帮助我们了解地层的破裂情况和稳定性。然而,在我细细品读这本书的过程中,我发现它并没有深入探讨我所期待的那些关于声波在井孔环境下复杂相互作用的细节。我所寻找的那些关于声波传播理论在井孔应用中的具体细节,在这本书中似乎并未得到充分的体现,这让我略感遗憾。

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初次翻阅《井孔的声场和波》,我满怀希望地想要深入了解声波在井孔这一特殊环境下的行为。我尤其关注的是,当声波遇到井壁、钻井液、套管以及井筒周围的地层时,会发生怎样的相互作用。我一直对声波的反射、折射、衍射和散射现象在井孔内的具体表现形式非常好奇。我期望书中能够详细解释这些现象是如何影响声波在井孔中的传播路径和能量分布的,以及它们是如何被用来进行井下信息的探测和解释的。例如,我曾期待看到关于声波在不同套管材料、不同钻井液密度和粘度下的传播差异,以及它们如何影响声波的衰减和频率响应。更进一步,我希望能了解井孔声学模型是如何建立的,以及这些模型在预测和解释井孔声场特性方面的有效性。我一直认为,通过精确的声学模型,我们可以更好地理解声波在复杂井孔环境中的传播规律,从而提高测井数据的解释精度。此外,我对于如何利用声波信号来识别井壁破裂、套管腐蚀、结垢等井下异常情况也充满兴趣。我曾设想书中会有相关的技术介绍和案例分析,展示如何通过分析声波的异常信号来诊断和解决井下问题。然而,当我仔细阅读后,发现这些我所期待的、关于声波与井孔复杂相互作用的细节,并没有得到深入的阐述,这让我感到有些美中不足。我原以为这是一本能带我全面了解井孔声波传播机理的书,但它似乎更侧重于某些方面,而忽略了我所关注的那些关键细节。

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《井孔的声场和波》这个书名给我留下了深刻的印象,我一直对声音在地下环境中的传播特性充满好奇,尤其是当它涉及到井孔这样的工程结构时。我希望这本书能够深入探讨声波在井孔这一特殊介质中的传播动力学。我曾设想书中会详细解释声波在井壁、井筒流体、套管以及围岩之间发生的复杂相互作用。我特别希望能学习到关于井孔声学模型是如何建立的,以及这些模型在预测声场分布和声波响应方面的能力。我渴望理解不同类型的声波,例如体波和表面波,在井孔中的激发和传播机制,以及它们如何携带着地下地层的关键信息。我一直对利用声波来探测井孔的完整性,识别套管的腐蚀、结垢等问题很感兴趣,并期望书中能提供相关的技术手段和案例分析。我也希望能了解声波在不同地层条件下,如粘土、砂岩、碳酸盐岩等,表现出的不同传播特性,以及如何通过这些差异来识别和评价地层。然而,在我阅读这本书的过程中,我发现它在这些具体的技术细节和理论深度上,并没有完全满足我的期待。我期望它能更深入地阐述声波在井孔复杂环境下的传播物理过程,并提供更详尽的应用指南,而不是仅仅停留在概念层面。

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这本书的封面设计就足够吸引人,那种深邃的蓝色背景,仿佛预示着探索未知声波世界的旅程。我迫不及待地翻开第一页,期待着能在这个广阔的声场中找到属于自己的独特视角。然而,当我深入阅读的过程中,我发现这本书并没有触及我最感兴趣的那个部分。我一直对声波在不同介质中的传播特性,尤其是在地下复杂地层中的表现非常着迷。我期望能够深入理解声波如何受到岩石密度、孔隙度、含水率等多种因素的影响,以及这些因素如何塑造了最终的声场形态。我曾设想过,书中会详细阐述不同类型的声波,例如P波、S波、表面波等,它们各自的传播速度、衰减机制,以及在井孔环境中如何产生衍射、反射和折射。我希望能从中学习到如何通过分析这些声波的特性,来反推地下地层的结构和物性参数,这对于地球物理勘探、水文地质研究,甚至石油天然气资源的勘探都具有至关重要的意义。我甚至希望能看到一些具体的案例分析,例如如何利用声波测井技术来评估油藏的有效性和渗透性,或者如何通过声波成像技术来识别地下水层和断层。这本书的标题《井孔的声场和波》无疑勾勒出了一个引人入胜的研究领域,但遗憾的是,我所期望的那些深度的、实操性的内容,在这本书中似乎并未得到充分的体现,这让我感到一丝失望,毕竟,声波在井孔环境下的传播,其复杂性和研究价值是毋庸置疑的。我仍然相信,声波作为一种强大的探测工具,其在井孔环境下的应用潜力巨大,而这本书并没有完全挖掘出这一潜力,留给读者的想象空间依然广阔,但想要找到我需要的具体方法和理论,或许需要去探索其他更专业的文献。

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我是一名对地下声学领域充满好奇的读者,所以《井孔的声场和波》这个书名立刻吸引了我的注意。我一直想深入了解声波在井孔这一特殊介质中的传播机理。我期望这本书能够详细解释声波在井孔管壁、井筒流体以及周围地层之间的复杂耦合关系。我特别想知道,当声波在井孔中传播时,会产生哪些特殊的声波模式,例如像勒夫波(Leaky-Mode Waves)那样,它们是如何被激发,以及它们携带着什么样的地下信息。我渴望理解这些声波模式的传播速度、衰减特性与井孔环境参数,例如套管的材质、厚度,井筒内流体的密度、黏度,以及围岩的声学特性之间存在怎样的定量关系。我曾设想书中会提供一些实际的声学模型,用于模拟和预测井孔中的声场分布,并通过具体的案例研究,展示如何利用这些声波数据来评估井孔的完整性、探测裂缝,甚至确定地层的渗透性。我也一直对利用声波来识别井筒内的异常,例如套管的腐蚀、结垢,或者水泥环的脱空情况非常感兴趣。我期待书中能够提供相关的技术手段和解释方法。然而,在我阅读的过程中,我发现这本书并没有完全满足我对于这些具体技术细节和深入理论分析的期待。我希望它能更详尽地阐述声波在井孔这一特定场景下的传播物理过程,而不是停留在一个比较宏观的层面。

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这本书的书名《井孔的声场和波》引发了我极大的兴趣,因为我一直对声波在各种环境下的行为模式感到着迷,尤其是在地下工程领域。我曾设想,这本书会深入探讨声波在井孔这一狭窄、多介质环境下的传播机制。我特别期待能够了解到,声波是如何与井壁、井筒内的钻井液、套管甚至更深层的地层进行相互作用的。我希望书中能够详细阐述不同类型的声波,如纵波、横波,在井孔内的激发、传播和接收过程,以及它们各自携带着怎样的地下信息。我尤其对声波在不同地层条件下的衰减和散射现象感兴趣,以及这些现象如何影响我们从声波信号中获取有效信息。我曾设想过,书中会包含一些关于声波测井技术的介绍,例如如何利用声波来评估井壁的完整性、探测地层的裂缝,以及确定油气藏的渗透性。我也希望能看到一些数学模型和数值模拟的例子,来更直观地展示声波在井孔中的传播行为。然而,当我仔细阅读这本书后,我发现它在这些方面并没有达到我所期望的深度。我期待的是一本能深入剖析声波在井孔复杂环境下行为的书籍,而这本书似乎并没有完全满足我对于具体技术细节和理论分析的深切渴望。

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真的不怎么样,还是要靠看英文文献

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