注入流体诱导应力场模拟计算

对油气井压裂改造时,向井眼内注入大量流体,井筒周围应力场重新分布,主要通过积分形式求解,过程繁杂,且对应力场的影响因素分析较少.利用拉氏变换,以流固耦合控制方程和应力平衡方程等为基础,结合注入流体诱导应力场的积分形式解,在定压条件下推导内、外边界拉氏变换解;利用Stephfest拉氏数值反演方法对变换解进行数值求解.数值模拟结果表明,切向应力场在最小水平主应力方向上变化较大,距离井壁越近,注入流体诱导的切向应力场值越大,随着距离增加,其值变小;在一定条件下(如地应力差较小),切向应力场发生反转,使得压裂裂缝转向.切向应力场与注入时间、流体黏度和地层渗透率等因素有关:延长注入时间、增加注入体积、较低的液体黏度和较高地层渗透率有利于使切向应力场增加,诱导切向应力场发生反转,有利于人工裂缝转向.     

功能梯度材料复合板的热应力计算分析

对金属－功能梯度材料－陶瓷复合板结构进行了热应力分析，导出了功能梯度材料连续模型的温度分布及热应力分布的计算表达式，并就Zro2／NiCrAl梯度材料热应力分布的解析解和有限元解进行了比较。计算结果表明：功能梯度材料连续板模型，便于结构的热应力分析和结构的优化设计，有利于梯度材料结构的非均等分层，可进一步减缓层间的应力突变和残余应力。     

功能梯度材料复合板的热应力计算分析

对金属－功能梯度材料－陶瓷复合板结构进行了热应力分析，导出了功能梯度材料连续模型的温度分布及热应力分布的计算表达式，并就ＺｒＯ２／ＮｉＣｒＡｌ梯度材料热应力分布的解析解和有限元解进行了比较。计算结果表明：功能梯度材料连续板模型，便于结构的热应力分析和结构的优化设计，有利于梯度材料结构的非均等分层，可进一步减缓层间的应力突变和残余应力。     

地壳块体应力场动力学演变过程仿真的初步研究

运用三维非线性动态有限元方法,研究华北地壳块体对渤海、黄海潮汐水位变化的动态响应,得出该块体中各力学量随时间演变的数值结果以及动态、直观的三维仿真映象,并以此探索计算力学与地学综合研究的途径.从仿真模拟结果可以看出:华北地区近期发生的几次较大地震均在应力较大或应力变化剧烈的地点.由于海洋动态载荷的量级小,计算结果的应力绝对值也很小,因此,这种吻合表明较小的动态载荷下的动态响应揭示了孕震构造的特征,显示了应力集中的地点.     

InSAR图像的最小范数法相位解缠研究

推导了L^2最小范数相位解缠法的实用计算公式，应用L^2最小范数相位解缠递推算法对InSAR图像进行了计算处理，将L^2最小范数相位解缠法的计算结果与Goldstain枝切法相位解缠法计算结果进行对比分析。结果表明，最小范数相位解缠法具有收敛快、计算结果精度高等优点。经过6次递推后，获得与Goldstain枝切法基本相同的结果。最小范数相位解缠法出现残差点较Goldstain枝切法少，图像较Goldstain枝切法光滑。     

1994年美国北岭地震震源区构造应力状态反演及动力学解释

针对余震震源机制解相对比较复杂、紊乱这一现象,借助ZMAP软件包的特点,提出在尽可能减少人为分区因素情况下,利用余震震源机制解反演计算震源区应力状态的具体思路。利用1994年美国北岭MW6.7地震的余震震源机制解,采用Michael提出的应力张量反演算法,对震后震源区的构造应力状态及其分布进行反演分析,探讨了地震后震源区应力状态的调整变化及其与地质构造的关系。结果表明：1）震后震源区最大主应力为近水平,方向为北北东向,北北东向的水平挤压是北岭震源区构造应力状态的一个明确特征;2）震后震源区深浅部的构造应力状态可能不完全一致,虽然深部和浅部的最大主应力方向均为北北东向,但震源区深部的应力类型为逆断型,震源区浅部的应力类型为走滑型,深部数据组的反演结果与区域构造应力场相一致。认为北岭地震后震源区深浅部构造应力状态的差异可能与震源区的地震构造和北岭主震的错动方式有关。北岭主震是一次逆冲型地震,地震发生后,在区域构造应力的作用下,震源区应力继续释放,隐伏的北岭断裂（可能包括其周围的小断层）继续逆冲运动,从而产生一些逆冲型的中小余震。深部构造应力状态没有发生明显的改变,但北岭断裂的逆冲运动有可能引起了震源区浅部应力状态的变化。     

电离层延迟参数随机建模对GPS非组合精密单点定位的影响分析

提出顾及电离层延迟历元间变化的随机游走模型,利用全球分布的170个IGS测站2016-07观测数据,采用静态和仿动态PPP解算模式,分析3种随机模型对PPP收敛时间和定位精度的影响。结果表明,该随机游走模型在收敛时间上不受随机游走模型谱密度的影响,且在较小谱密度时收敛效果明显优于传统随机游走模型;从定位精度来看,该模型与白噪声模型结果相当,静态模式下平均RMS约为5 cm,动态模式下平均RMS约为8 cm。     

地下水流的有限分析数值解

本文介绍了一种求解地下水流问题的有限分析法,该方法将解析解结合到数值方法中,从而提高了计算精度,改善了稳定性。算例表明,在网格尺寸相同的情况下,有限分析解比有限差分解高一个数量级,与解析解吻合很好。     

GPS基线快速计算与跟踪方法探讨

为减少中国地壳运动观测网络提供的GPS最终解的滞后时间,及时跟踪地壳形变的动态,利用提取的GPS长期运动背景外推GPS每日最终解;同时以松弛解H文件中的协方差矩阵为约束条件,对松弛解H文件中的坐标进行7参数转换,得到ITRF2000框架下的GPS当日坐标;用外推的GPS当日解、GPS最终解和H文件分别计算基线长,并对结果进行比较,然后,为了从大量的基线中找出变化幅度较大的基线,利用经验正交函数分析（EOF）方法对活动地块内基线的空间特征进行分析,实现对GPS基线的动态跟踪与监视。     

1979年湖北巴东5.1级地震震源机制与地形变

本文利用地震波资料求得了1979年5月22日湖北巴东5.1级地震震源机制解。利用震前孕震区内最大垂直地形变异常量,按照平面应力状态下的点源模型推算了该震的震源动力学参数。探讨了地震发生前数年的微震及前震、余震的活动,表明前震、余震的分布与主震的P波节线的方位有关,证明了该区受黄陵背斜边界构造控制的北东向隐伏断裂的新活动。研究了该震震源机制与地形变的关系,并对该震发生的力学成因问题作了分析,提出了应加强监视的地区。     

Characteristics of grain size distribution and the shear strength analysis of Chenjiaba long runout coseismic landslide

Study on the grain size distribution characteristics and the frictional strength behavior of the slide deposits are helpful to disclose the landslide runout process and understand the mechanism of a long runout landslide. We performed grain size distribution analysis on samples collected from Chenjiaba landslide induced by Wenchuan earthquake. The grain size distribution of samples from the landslide sections quantitatively depicts a gradual coarsening upward grading from shear zone to the top section. Then a multistage-multiphase ring shearing approach was used to determine a comparative shear strength behavior of samples from each landslide section. In this method, a sample was sheared continuously for large displacement and fast rate on different normal stress conditions. The multiphase shear mode with a maximum of 105 mm/min rate has allowed observing the qualitative change and patterns of the frictional resistance behaviors of soils under different normal stresses. The results of coefficient of friction values under multiphase shear mode have shown substantial post peak shear weakening behaviors after large shear displacement that can be narrated with long runout processes. The shear strength test results indicate that the shear zone samples have developed higher friction angle values compared to overlying section samples, on the last phase of shear process, which may be very important to understand the braking mechanism of a long runout landslide.     

渤海湾区域应变应力场演化特征

根据渤海湾区域1999~2013年多期GPS站点速率资料,以营潍断裂带为界分为东西两个地块计算运动参数,求解主应变率和断裂带的应变率。基于应变率计算结果研究了区域应变-应力场。结果表明,1999~2011年渤海湾区域地壳整体受北东东-南西西向压应力和北北西-南南东向张应力作用,2011~2013年区域地壳压应力主方向为近南北向,张应力主方向呈近东西向,致使这一变化的主要原因是2011年日本3.11大地震。渤海湾区域不同地段的应力也存在差异,局部性变化明显。营潍断裂带不同时段的正应变率和剪应变率亦不同,1999~2011年为右旋剪应变-剪应力作用,2011~2013年为左旋剪应变-剪应力作用。     

不同环剪条件下三峡库区童家坪滑坡滑带土强度特性

研究不同环剪条件下库岸堆积层滑坡滑带土强度特性对滑坡稳定性评价具有重要意义。针对目前在库岸堆积层滑坡滑带土力学特性方面研究薄弱的问题, 以三峡库区童家坪滑坡滑带土为研究对象, 采用ARS-E2环剪仪开展了不同剪切速率下的剪切试验, 研究了等速剪切、加速剪切以及减速剪切作用下滑带土强度变化特征。试验结果表明: 滑带土试样在恒定的低速剪切条件下更容易得到稳定的残余强度, 并且达到峰值强度后易出现"应变软化"现象; 在相同剪切应力条件下, 滑带土加速环剪和减速环剪的剪应力变化趋势基本一致, 与法向应力均呈正相关关系; 剪切速率的变化会显著影响滑带土峰值黏聚力的大小。研究成果揭示了不同环剪条件下滑带土力学特性, 可以为揭示库岸堆积层滑坡变形破坏的力学机制提供理论依据。      

用GPS数据研究汾渭盆地构造应力场变化

利用2004—2007年观测的GPS数据,采用格林函数法对汾渭盆地地壳15 km深处的最大主应力和剪应力进行了计算。结果表明：1）汾渭盆地的应力场变化分布具有高度不均匀性,山区和盆地的应力场变化性质相反:山区应力场以增加为主,盆地应力场以减小为主;2）宝鸡至咸阳一带的剪应力变化与汤浴至蒲城一带的剪应力变化存在相反的性质。     

Three-dimensional stability of landslides based on local safety factor

Unlike the limit equilibrium method (LEM), with which only the global safety factor of the landslide can be calculated, a local safety factor (LSF) method is proposed to evaluate the stability of different sections of a landslide in this paper. Based on three-dimensional (3D) numerical simulation results, the local safety factor is defined as the ratio of the shear strength of the soil at an element on the slip zone to the shear stress parallel to the sliding direction at that element. The global safety factor of the landslide is defined as the weighted average of all local safety factors based on the area of the slip surface. Some example analyses show that the results computed by the LSF method agree well with those calculated by the General Limit Equilibrium (GLE) method in two-dimensional (2D) models and the distribution of the LSF in the 3D slip zone is consistent with that indicated by the observed deformation pattern of an actual landslide in China.     

用水准资料计算剪应变公式的推导

严密推导了利用水准资料计算地壳垂直剖面内剪应变量的两套公式，并分别阐述了其不同的物理含义和地质含义。这两套公式分别表示垂直剖面内两组不同方向间的地壳表层的垂直剪应变，第一个模型表征地壳表层倾斜变化的程度，第二个模型表征地壳表层曲率变化的程度，二者从不同的侧面反映了地壳变化的状态。     

东北地区近期水平形变应变场研究

根据2011年和2013年东北地区GPS观测资料计算得到的地壳水平运动场和连续主应变场,研究了东北地区地壳运动特征和应变应力状态, 求解块体运动参数,计算东北主要断裂带的错动速率和断层应变应力状态,分析断裂带活动性。研究表明,2011～2013年期间,东北地区东部运动规律性相对较好,且东部运动场收敛于珲春-龙井一带,向东位移;中部和西部运动场一致性较弱,位移方向相对分散。主应变反映出,东北地区2011～2013年主压应力轴优势方向为NE55°。两个水平主应变轴都缩短的挤压区分布面积较小,两个主应变轴都伸长的拉张区次之,最小主应变轴缩短的区域和最大主应变轴伸长的区域所占比重最大。该时段Ms≥5.0地震集中在2013年,地震多发生在运动方向转折带附近及挤压-剪切活动区,最大的5.8级地震发生在不同运动区交界带和挤压作用相对强烈的构造带。     

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5、6月份西南低涡云系的云滴特征

本文根据飞机探测的云物理资料,分析西南低涡云系的云滴特征,并与切变云系的微结构特征作了对比分析。指出:西南涡云系和切变云系的平均谱都是单峰谱,两者的差异不大。两类系统自身的强、弱云系之间,在谱宽、平均滴直径、滴浓度及其分布等方面都存在明显的差别。     

河套地震带中小地震的震源机制测定及应力场特征

运用振幅比和CAP方法测定224次地震的震源机制解,进行归一频度统计和震源机制类型时空分析,以考察河套地震带的应力场在模式转换和应力作用方式两方面的变化形态。河套地震带的压应力方位在北东向存在优势分布,张应力方位在北西向存在优势分布,滑动角主要分布在近水平方向,应力场整体表现出继承性运动特征,表明水平剪切拉张运动总体控制了带内断裂的作用模式而多产出走滑型地震,并贯穿整个研究时段,属稳态应力作用模式。在太平洋板块向西俯冲和青藏块体向北运移的联合作用下,河套地震带两侧的阴山隆起和鄂尔多斯块体作相对旋性扭动,最终驱使带内众多北东-近东西向展布的断裂产生水平旋性剪切,构成相对稳定的应力场演化模式。