MTS控制系统的二次开发及其在混合试验中的应用

混合试验将物理实验与数值模拟相结合,大大降低了对加载系统的要求,可以完成大比例尺甚至足尺试验,且方便观察试件的地震响应过程,因此广受关注。为了推进混合试验方法的研究与应用,哈尔滨工业大学吴斌教授课题组正在开发一款混合试验平台,即HyTest。本文针对常用的MTS电液伺服系统,采用MTS提供的VB软件接口开发了HyTest试验平台与MTS控制系统的通信模块,具备发送命令、保存数据、坐标变换、网络通信等功能。完成了一例单层单跨6自由度平面钢框架结构混合试验,验证了该通信模块的有效性。重点介绍所使用的开发方法及其在混合试验中的应用,既方便同行使用HyTest,又可作为MTS系统二次开发的借鉴。     

川东北铁山及周缘飞仙关组滩相储集体成因分析

针对川东北铁山及周缘飞仙关组滩相储集体成因复杂的问题,采用宏观和微观相结合的方法研究表明,研究区主要储集空间类型有铸模孔、粒内溶孔、晶间孔和残余粒间孔。储集物性较差,以次生孔隙为主。储层孔渗关系不具单一特征,多为低孔、低渗的裂缝-孔隙型和孔隙-裂缝型储层。飞仙关组滩相储集体的成因主要受控于海平面的升降、构造作用及埋藏溶蚀作用。鲕粒滩体主要沿台地边缘发育,由于海平面的旋回升降,鲕粒滩体多期次暴露,发生大气淡水溶蚀作用,虽然压实作用和多期胶结作用使得孔渗性变差,但是在埋藏溶蚀和构造升降的共同作用下使得次生孔隙发育,极大地提高了储层的储集性能。      

TLD振动台子结构试验的数值仿真分析

本文采用振动台子结构试验数值仿真验证了圆柱形调谐液体阻尼器(CTLD)控制建筑结构地震响应的性能。振动台子结构试验将结构模型作为数值子结构在计算机中计算,将CTLD作为试验子结构进行物理试验。在CTLD和振动台之间安装剪切力检测装置,将测得的剪切力和地震波输入到数值子结构中,采用实时子结构中心差分法进行数值子结构运动方程的求解,计算得到了结构顶层的绝对加速度。再将加速度由振动台实时加载到试验子结构上,实现了结构和CTLD的相互作用。对一个单自由度结构有CTLD控制和无CTLD控制时的加速度响应进行了精确数值求解,结果验证了CTLD能够有效地控制结构在地震作用下的加速度响应。用振动台子结构试验对CTLD与结构耦合系统进行仿真,得到的加速度响应与精确数值求解的结果吻合较好,验证了这种方法能够准确地评估CTLD的减振性能。     

10-12秒精度激光测距问题的理论研究

随着空间大地测量技术观测精度的提高 ,需要激光测距理论模型适应目前和未来可预见的精度要求 .本文基于激光测距的基本原理 ,给出了太阳系质心参考系 (BRS)和地球质心参考系 (GRS)中的相对论激光测距的理论模型 ,对两种激光测距模型中有关引力时延的量级进行了估计 ,并给出了完整而自洽的时间尺度和时空坐标变换的理论公式 .根据最新的BRS和GRS系之间的时空坐标变换关系 ,在皮秒 (10 - 1 2 s)的精度下 ,推导出了在GRS中适合于所有激光测距问题的相对论模型 ,同时扩展了IERS推荐的激光测距模型的适用范围     

高层拟粘滞摩擦耗能结构的试验与参数研究

首先对一座安装有拟粘滞摩擦耗能器的１：８的１６层三跨钢结构模型、该结构未装耗能器的空框架以及装有普通支撑的框架模型进行了振动台地震模拟试验和动力特性试验,试验结果表明拟粘滞摩擦耗能器有良好的减振效果。然后对影响耗能体系减振效果的主要参数进行了数值研究,讨论了支撑刚度、初始起滑力和耗能器接触刚度对减振效果的影响。     

近60年来白洋淀流域河川径流演变及湿地生态响应

白洋淀是雄安新区的核心生态功能区,近几十年来面临水源不足、湿地萎缩等生态环境问题.选取白洋淀流域上游王快、西大洋及拒马河3个子流域开展河川径流演变研究,结合1969年以来18期白洋淀湿地遥感影像,揭示白洋淀流域河川径流驱动湿地演变的过程机制.结果表明：近60年来白洋淀流域山区径流量呈持续衰减趋势,从P1阶段（1961—1979年）至P3阶段（1997—2019年）,典型子流域年径流系数均值由0.29降至0.12,山区年径流总量由30.84×10⁸ m³/a降至11.37×10⁸ m³/a,降幅达63.1%,梯田修建、地下水开采等人类活动是导致径流衰减的主要原因;不同子流域产流和基流减少对径流衰减的贡献率存在差异,以变质岩为主的王快子流域径流衰减的主要原因是地表产流减少,碳酸盐岩分布较广的拒马河子流域径流衰减的主要原因是基流减少;白洋淀湿地面积变化受控于地表水位波动,近60年来白洋淀湿地退化的直接原因是入淀流量减少,根本原因是人类活动影响导致的山区径流衰减.     

联合星载GPS和KBRR星间测速数据反演GRACE时变重力场模型

高精度GRACE卫星时变重力场反演一直是卫星重力测量中的难题.为了恢复高精度的时变地球重力场模型,本文联合GRACE卫星的星载GPS和KBR星间测速观测数据,在对GRACE卫星进行精密定轨的同时,解算出60阶月平均地球重力场模型.通过对GRACE卫星的定轨精度、星载GPS相位和KBR星间测速数据的拟合残差以及时变地球重力场模型解算精度等分析,表明:(1)与美国宇航局喷气推进实验室(JPL)发布的约化动力学精密轨道相比,本文确定GRACE卫星轨道三维位置误差小于5 cm.(2)星载GPS相位数据拟合残差为5~8 mm,KBR星间测速数据拟合残差为0.18~0.30μm·s~(-1).(3)解算的月平均重力场模型与美国德克萨斯大学空间研究中心(CSR)、德国地学研究中心(GFZ)和JPL发布的RL05模型精度接近,时变信号在全球范围内具有很好的空间分布一致性.通过计算亚马逊流域和长江流域的水储量变化,本文与上述三个机构的计算结果无明显差异,且相关系数均达0.9以上.可见,本文建立的卫星轨道与重力场同解算法具有反演高精度GRACE时变重力场能力,为我国卫星重力场反演提供了重要的技术支持.     

台湾近海热液体系独特的生物及地球化学特征

台湾地处西太平洋构造活动带，近海发育了多处热液活动，其中最典型的为龟山岛和绿岛热液体系。本文对海峡两岸在龟山岛和绿岛热液的地球化学特征以及周边生物体的响应的研究进展进行了综述。龟山岛热液喷出流体具有全球最低的pH(1.52)，富含重金属元素和CO₂等酸性气体，是周围海水中有色溶解有机质的来源；绿岛具有全球热液中最低的溶解有机碳浓度(14 μmol /L)，且具有特殊的动力学特性。喷口周边分布了较为罕见的自然硫烟囱体和硫磺球。喷口的高毒性、高酸性热液改变了热液区生物体如螃蟹的生活习性和解毒机制。热液区的主要活跃菌群为参与碳、硫和氮代谢途径的γ-和ε-变形菌。主要生物质合成以硫还原和硫氧化的化能无机自养型生物为主，微生物硫代谢促进了热液系统中的微生物能量流动和元素循环作用。某些热液生物采用繁殖期迁徙的机制应对高毒性、高酸性热液环境。在热液活动的胁迫下，这些微生物产生了新颖独特的代谢产物。此外，龟山岛和绿岛热液体系还受到了潮汐、台风和地震等灾害性事件的影响。台湾近海热液体系的研究对认识热液地球化学循环、探讨热液的生态环境效应等具有重要的意义。     

利用卫星激光观测对大气折射模型的综合比较

利用3天22个测站的Lageos-1激光测距资料,解算出卫星的一条轨道,再利用此轨道和地面测站检验原有的大气折射模型.得到定轨常用的Marini(1973)模型以及Yan (1999)模型、UNSW932模型、Cfa2.2(1985)模型等的改正特点.     

川中古隆起震旦系-下寒武统温压演化及其对天然气成藏的影响

根据热史研究成果,结合川中古隆起沉积埋藏史,恢复了震旦系-下寒武统烃源岩成熟度演化历史,确定了原油裂解的时期。利用盆地模拟方法,恢复了一维单井和二维剖面的压力演化历史,分析了川中古隆起震旦系-下寒武统异常压力的成因机制。烃源岩成熟度演化历史表明,震旦系-下寒武统烃源岩经历了早期生油、二次生油、干酪根裂解生气及晚期原油裂解四个演化阶段;原油裂解的开始时间大致是中、晚三叠世。川中古隆起震旦系-下寒武统主要经历了常压-增压-卸压的压力演化过程,白垩纪中期寒武系达到最大压力系数约1.7;威远-资阳地区压力系数较低,高石梯-磨溪构造带压力系数相对较高。研究发现快速埋藏、生烃作用及原油裂解是该地区超压形成的主要因素;燕山-喜山期的构造抬升使剩余压力降低,现今寒武系在局部地区仍保持超压。温压演化对天然气生成、运移、成藏及后期保存具有重要影响。