【摘 要】
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我们的固体潮观测仪器同步进行了气压测量,气压的日变化特征清晰明显,日变化幅度约为1~2hPa。但同类潮汐仪器在同一环境的观测质量却有差异,一般放在平台中部的仪器观测质量要好
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我们的固体潮观测仪器同步进行了气压测量,气压的日变化特征清晰明显,日变化幅度约为1~2hPa。但同类潮汐仪器在同一环境的观测质量却有差异,一般放在平台中部的仪器观测质量要好于放在边缘的仪器。
地球物理观测中的大气效应问题,国内外主要研究了地表位移、重力、倾斜和应变固体潮观测中的大气改正方法;利用潮汐观测的残差和气压资料作回归分析,建立实测模型,实施观测资料中的气压改正;利用全球和区域气象数据计算大气效应,建立大气改正的误差模型等。但上述研究难以描述和解决“洞室效应”问题。
因此有必要研究和估算气压载荷对山洞中的潮汐观测平台的作用和影响。
本文基于有限元软件ANSYS,构建观测平台的有限元模型,分平台模型和山洞模型两类情况,以气压为载荷,对观测平台进行了模拟计算,得出的主要结论如下:
1.对于平台模型,观测平台上的位移变化和形变呈不均匀的对称分布。在边缘附近,x、y、z 三方向的最大位移约为4.0×10-7m、4.0×10-7m、6.0×10-7m;
2.对于山洞模型,x方向由于模型沿山洞进深方向的结构不对称,其位移和形变不对称,两端最大值分别达4.5×10-7m和1.5×10-7m,y 向则约为2.0×10-7m;
3.距平台两端0.5m和0.3m 远的中间区域中,水平位移和垂直位移变化基本均匀,变化差约为10-7m~10-8m量级,在大理石薄片的交接处,位移突变一般小于10-8m,最大位移变化为10-7m量级;
4.将平台的厚度增加到1m(相当于通常的仪器礅高度),观测平台上表面的位移和形变特征同上,但其最大位移可达10-6m量级;
5.各节点的位移和形变与载荷的周期相同,两节点间的最大线应变幅度可达10-9量级。
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