激光声纳探测技术

激光声纳探测技术可远距离、非接触地在空中平台上测量水表面的振动速度,进而获得水下声场振动频率,它在未来的海洋探测中具有巨大的应用前景。综述了激光声纳探测技术的研究历史和现状,分析比较了各发展阶段技术路线的特点,并对其发展前景进行了展望。

Modelización acústica del interior de un tren de alta velocidad.

[ES]El presente Trabajo de Fin de Grado titulado 'Modelización Acústica del Interior de un Tren de Alta Velocidad' tiene como tarea la realización de diversos análisis acústicos de un habitáculo de un coche ferroviario. El principal objetivo va a ser ofrecer una guía detallada a modo de manual de usuario para llevar a cabo dichos análisis sin necesitar información adicional. Las herramientas de ayuda a utilizar van a ser un programa CAD de diseño como Solid Edge ST6 o Catia V5 y un software de elementos finitos como Ansys.

Acústica del Acordeón

320 p.

Effective herding of flatfish by cables with minimal seafloor contact

Otter trawls are very effective at capturing flatfish, but they can affect the seaf loor ecosystems where they are used. Alaska f latf ish trawlers have very long cables (called sweeps) between doors and net to herd fish into the path of the trawl. These sweeps, which ride on and can disturb the seaf loor, account for most of the area affected by these trawls and hence a large proportion of the potential for damage to seaf loor organisms. We examined modifications to otter trawls, such that disk clusters were installed at 9-m intervals to raise trawl sweeps small distances above the seafloor, greatly reducing the area of direct seafloor contact. A critical consideration was whether flatfish would still be herded effectively by these sweeps. We compared conventional and modified sweeps using a twin trawl system and analyzed the volume and composition of the resulting catches. We tested sweeps raised 5, 7.5, and 10 cm and observed no significant losses of flatfish catch until sweeps were raised 10 cm, and those losses were relatively small (5–10%). No size composition changes were detected in the flatfish catches. Alaska pollock (Theragra chalcogramma) were captured at higher rates with two versions of the modified sweeps. Sonar observations of the sweeps in operation and the seaf loor after passage confirmed that the area of direct seafloor contact was greatly reduced by the modified sweep

Measurements of total scattering spectra from bocaccio (Sebastes paucispinis)

Marine sportfishing in southern California is a huge industry with annual revenues totaling many billions of dollars. However, the stocks of lingcod and six rockfish species have been declared overfished by the Pacific Fisheries Management Council. As part of a multifaceted fisheries management plan, marine conservation areas, covering many million square nautical miles, have been mandated. To monitor the recovery of the rockfish stocks in these areas, scientists are faced with the following challenges: 1) multiple species of rockfish exist in these areas; 2) the species reside near or on the bottom at depths of 80 to 300 m; and 3) they are low in numerical density. To meet these challenges, multifrequency echosounders, multibeam sonar, and cameras mounted on remotely operated vehicles are frequently used (Reynolds et al., 2001). The accuracy and precision of these echosounder results are largely dependent upon the accuracy of the species classification and target strength estimation (MacLennan and Simmonds, 1992).

Aperfeiçoamento do algoritmo algébrico sequencial para a identificação de variações abruptas de impedância acústica via otimização

Neste trabalho são utilizados a técnica baseada na propagação de ondas acústicas e o método de otimização estocástica Luus-Jaakola (LJ) para solucionar o problema inverso relacionado à identificação de danos em barras. São apresentados o algoritmo algébrico sequencial (AAS) e o algoritmo algébrico sequencial aperfeiçoado (AASA) que modelam o problema direto de propagação de ondas acústicas em uma barra. O AASA consiste nas modificações introduzidas no AAS. O uso do AASA resolve com vantagens o problema de identificação de danos com variações abruptas de impedância. Neste trabalho são obtidos, usando-se o AAS-LJ e o AASA-LJ, os resultados de identificação de cinco cenários de danos. Três deles com perfil suave de impedância acústica generalizada e os outros dois abruptos. Além disso, com o objetivo de simular sinais reais de um experimento, foram introduzidos variados níveis de ruído. Os resultados alcançados mostram que o uso do AASA-LJ na resolução de problemas de identificação de danos em barras é bastante promissor, superando o AAS-LJ para perfis abruptos de impedância.

Caracterização do reservatório Marlim por inversão acústica

Exploracionistas tem grande interesse em sistemas turbidíticos, pois em geral estes compõem prolíficos plays exploratórios. No entanto, estes potenciais reservatórios se encontram muitas vezes perto ou abaixo de resolução sísmica. Dessa forma, no processo de inversão, é importante integrar os dados sísmicos com qualidade de resolução obtida a partir do seu pré-condicionamento, para que o resultado final possua características detalhadas das camadas. O pré-condicionamento possibilita melhora na resolução dos dados sísmicos, através da atenuação dos ruídos aleatórios. Como objetivo final, foi realizada a inversão acústica em dados sísmicos post stack, migrados em tempo, a um sistema de turbiditos na Bacia de Campos. O principal objetivo da inversão sísmica é transformar o dado de reflexão em propriedades petrofísicas quantitativas. A inversão para impedância acústica é comumente utilizada para predição de porosidade. O fluxo de trabalho proposto foi dividido em cinco estágios principais: pré-condicionamento sísmico do dado 3D, correlação poço-sísmica, construção do modelo de baixa frequência, inversão do dado, e estimativa da porosidade. Os resultados mostraram que o cubo de impedância acústica invertido possui resolução muito superior quando comparado com o dado em amplitude sísmica, possibilitando melhor visualização das feições geológicas do Campo de Marlim. Além de suas limitações, como desconsiderando os efeitos das variações de fluido e variações litológicas complexas sobre a relação porosidade/impedância, o método fornece uma ferramenta confiável para exploração sísmica. Detalhes mais precisos das propriedades petrofísicas podem ser obtidos através de métodos de inversão mais sofisticados, a partir de dados pre stack.

Estudo da precisão e da exatidão da técnica da birrefringência acústica na avaliação de tensões residuais e aplicadas.

Este trabalho apresenta um procedimento numérico para o estudo da precisão e da exatidão da técnica de birrefringência acústica como usada no Instituto de Engenharia Nuclear (IEN) para avaliação de tensões residuais e aplicadas em estruturas metálicas. Esse procedimento deverá ser incorporado posteriormente ao módulo de processamento de sinal do sistema ultrassônico utilizado no Laboratório de Ultrassom do IEN para levar em conta, de forma automática e sistemática, as incertezas nos dados de entrada e as suas propagações ao longo dos cálculos efetuados. A birrefringência acústica é geralmente definida a partir das velocidades de duas ondas ultrassônicas volumétricas de incidência normal e ortogonais entre si. A birrefringência pode ser definida diretamente a partir dos tempos de percurso dessas duas ondas, uma vez que elas percorrem o mesmo espaço físico. Os tempos de percurso das ondas podem ser assim considerados como as variáveis primárias de interesse. Por meio da teoria da acustoelasticidade é possível relacionar a birrefringência acústica com as tensões atuantes no material explorando o fato da velocidade da onda ultrassônica ser afetada pela presença de um campo de tensões. Nesta dissertação elaborou-se um conjunto de planilhas eletrônicas no aplicativo Microsoft Excel para efetuar de forma automática todos os cálculos necessários ao objetivo proposto, levando em conta as incertezas nos dados, sua propagação ao longo dos cálculos e o número de dígitos significativos nos resultados. Como exemplo do procedimento desenvolvido, o estudo da precisão e da exatidão na determinação das tensões em uma viga de aço sob flexão pela técnica da birrefringência acústica é apresentado. Como valor de referência, para fins do cálculo da exatidão alcançada, utilizou-se uma solução analítica derivada da teoria clássica da resistência de materiais. Os resultados encontrados indicaram uma razoável precisão, com um erro relativo menor do que 8%, e uma baixa exatidão, menor do que 57%, nos pontos da viga sujeitos às maiores tensões principais de flexão.