高温循环作用后大理岩裂纹扩展试验研究

利用偏光显微镜对经历不同高温循环作用后的细粒大理岩进行观测,通过统计微裂纹长度、开度、数量等参数,探讨不同加热循环次数后岩样内微裂纹的扩展规律。结果表明,（1）经历不同热循环次数作用的岩样,微裂纹的数量和长度均不同,未经热处理岩样内颗粒致密,胶结较好,内部无明显的微裂纹。经历4次热循环作用后岩样内微裂纹发育明显,以晶界裂纹为主,开度和长度均显著增加。岩样经历16次热循环作用后开度持续增大,为55 µm,是4次热循环的4倍;（2）对不同热循环处理后岩样内部发育微裂纹的方向进行了统计,发现微裂纹无明显的方向性,还表明细观切片的取样位置对微裂纹的发育影响不大;（3）线性裂纹密度随热循环次数的增加而增大,经历16次热循环作用后岩样的线性裂纹密度是没有经历热处理岩样的21倍。     

考虑裂缝干扰的气藏压裂水平井产能预测模型

基于压裂水平井井身结构复杂,需要建立考虑裂缝参数变化且符合水平井渗流特征的产能预测模型.为准确预测压裂水平井产能,通过保角变换和势的叠加原理,建立新模型,不仅考虑裂缝长度、裂缝间距、裂缝夹角的变化对压裂水平井产能的影响,还考虑裂缝间的相互干扰.结果表明:压裂水平井产能随着裂缝条数、长度和裂缝夹角的增加而增大.模型通过现场验证,计算单井无阻流量与试采结果对比,相对误差为8.3%,计算结果较为准确.     

全附体潜艇的PMM仿真实验

针对潜艇水动力系数求解及流场预测问题,本文通过求解瞬态雷诺时均方程,结合SUBOFF潜艇模型的具体参数和重叠网格法,提出了一种计算潜艇平面运动机构试验(PMM)的仿真方法,实现了PMM的虚拟仿真。将仿真试验的计算结果运用傅里叶变换获得了潜艇的加速度、角加速度的水动力系数,同时计算出频率为0.4 Hz时的潜艇的流场变化。结果显示：PMM数值试验所求得的水动力系数与试验值吻合良好,其中,惯性类系数求解精度较高,大部分系数的误差在17%以内,而黏性类水动力系数的求解精度远不如直线拖曳试验或回转试验计算精度高,个别计算系数超过了50%。从数值试验的整体效果上看,PMM数值试验方法可以用于潜艇惯性类系数的初步求解和预报,而黏性类系数的精度有待进一步研究。     

致 谢 审 者

一年来，本刊编委及有关专家对编辑部来稿进行了严谨、负责的审稿，使本刊的学术质量得以不断提高．在此，谨向下列审者致以衷心地感谢． 　　(以姓氏笔划为序) 丁志峰　丁国瑜　丁鉴海　刁桂苓　马　瑾　毛桐恩　牛志仁　王　仁　王亚勇 王吉易　王培德　王琳瑛　王文　王　FDA5　王椿镛　王碧泉　车用太　车兆宏 邓起东　冯　锐　冯德益　石耀霖　任振球　关华平　刘百篪　刘启元　刘建华 刘　杰　刘　洋　刘福田　刘蒲雄　刘耀伟　向宏发　孙为国　安镇文　巩守文 朱元清　朱日祥　朱令人　朱传镇　朱岳清　江在森　许力生　许忠淮　许绍燮 李小军　李世愚　李幼铭　李延兴　李均之　李松林　李清河　阮爱国　吴庆鹏 吴建平　宋俊高　张天中　张少泉　张东宁　张国民　张桂清　张　流　张培震 张德齐　杜建国　汪一鹏　陆阳泉　陆远忠　陈英方　陈　勉　陈　　陈晓非 陈培善　陈鑫连　杨建思　周公威　周硕愚　林长佑　林传勇　林邦慧　罗奇峰 罗灼礼　罗奇峰　范立础　范国华　郑治真　郑金涵　郑斯华　金　严　金　星 姚　陈　姚振兴　施行觉　柏美祥　洪汉净　洪时中　胡亚元　胡毓良　赵凤新 赵玉林　赵国泽　郗钦文　闻学泽　凌道盛　夏　禾　徐文耀　徐　平　徐道一 徐锡伟　殷有泉　秦嘉政　聂永安　郭大庆　郭自强　郭增建　钱书清　钱家栋 陶夏新　顾国华　顾浩鼎　顾瑾平　曹新来　梅世蓉　黄立人　黄忠贤　黄福明 龚绍京　傅征祥　傅容珊　景利平　焦明若　琴朝智　蒋　淳　谢礼立　谢新生 韩渭宾　赖锡安　詹志佳　鄢家全　蔡永恩　蔡祖煌　滕吉文　臧绍先　黎凯武 　　魏修成　　　　　　　　　　　　　　　　　　 《地震学报》编辑部     

基于自组织机制理论的滩角地形数值模拟

一般认为滩角是近岸带泥沙、水动力和地形耦合作用的产物,对近岸带特别是碎波带和冲流带的动力变化响应迅速,还可以反映海滩状态,但具体的成因一直得不到很好的解释.首先详细介绍了关于滩角成因的争论以及自组织机制理论,其中驻立边缘波假说和自组织机制假说是最为认同的两种滩角成因假说.基于WERNER(1993)提出的滩角形成的自组织机制假说,建立包含冲流动力、泥沙输运和地形演变的滩角形成和发育的元胞自动机模型.模型中修正了以前研究中的坡度参数表达式和水动力输入方式.经过200个冲流循环的数值模拟,原来平直的滩面上形成了明显的滩角形态,滩角间距约为5.5～6.0 m,520个循环周期后,滩角形态基本上达到稳定状态.对模拟过程进行分析,结果表明:(1)模拟得到的滩角形态比先前的研究结果更接近天然状态下的滩角;(2)随机的水质点冲流运动使海滩地形呈无规律变化,但通过动力、泥沙、地形之间的反馈过程逐渐形成了滩角地形;(3)滩角形成过程中,海滩基本上处于堆积过程中.开始堆积速度较快,当滩角形态达到准平衡状态时(大约300个循环后),海滩体积增速变慢,并逐渐地达到稳定状态,海滩体积变化呈现小的波动调整;(4)模拟得到的有效冲流距离(S)和滩角间距(λ),满足滩角自组织机制假说的基本关系.因此,可以认为滩角是在海滩泥沙、地形与波、流的自组织过程中形成的,是一种堆积地形.自组织理论为从不同的侧面认识和研究海岸带现象与过程提供一扇窗口,是一个值得研究的方向.     

Characteristics of Vibrational Wave Propagation and Attenuation in Submarine Fluid-Filled Pipelines

As an important part of lifeline engineering in the development and utilization of marine resources, the submarine fluid-filled pipeline is a complex coupling system which is subjected to both internal and external flow fields. By utilizing Kennard’s shell equations and combining with Helmholtz equations of flow field, the coupling equations of submarine fluid-filled pipeline for n=0 axisymmetrical wave motion are set up. Analytical expressions of wave speed are obtained for both s=1 and s=2 waves, which correspond to a fluid-dominated wave and an axial shell wave, respectively. The numerical results for wave speed and wave attenuation are obtained and discussed subsequently. It shows that the frequency depends on phase velocity, and the attenuation of this mode depends strongly on material parameters of the pipe and the internal and the external fluid fields. The characteristics of PVC pipe are studied for a comparison. The effects of shell thickness/radius ratio and density of the contained fluid on the model are also discussed. The study provides a theoretical basis and helps to accurately predict the situation of submarine pipelines, which also has practical application prospect in the field of pipeline leakage detection.     

浮式海水淡化装置系留系统水动力分析

文章参考某海水淡化装置的具体参数、工作环境及其系留系统的布缆方式,利用大型海洋水动力分析软件OrcaFlex建立该海洋浮式海水淡化装置系留系统的水动力分析模型,研究该模型的运行过程,结合系留系统以及风、浪和流的联合作用,分析系缆的系泊张力变化情况和水动力,并对该系留系统的设计和施工提出指导性建议和细节性要求。     

基于摩擦纳米发电机的波浪能发电技术研究进展

海洋波浪能具有储能巨大和能量密度高等优点,是最具有发展前景的海洋可再生资源之一。但是,传统波浪能发电技术往往存在维护成本高、结构笨重和转换效率低等缺点,使其应用范围受限。近年来,基于摩擦纳米发电机波浪能发电技术因成本低廉、结构简单和易制造等优点成为具有巨大潜力的新型发电技术。为促进利用摩擦纳米发电机对波浪能收集的技术研...     

基于黏性流理论对平板受波浪冲击的两相流数值研究

【目的】研究波浪作用下位于水面上方的刚性平板所受冲击力特征,讨论数值计算结果与实验结果的差异。【方法】基于黏性流理论,采用有限体积(VOF)方法建立两相流数值波浪水槽模型,对潜堤地形上波浪传播变形和淹没水平圆柱在波浪作用下受力问题进行数值验证,对平板受波浪冲击作用进行数值模拟,通过平板下表面测点上点压力数值结果特征分析以及与前人实验数据对比,讨论结果差别原因,分析结果特征形成机理。【结果】潜堤地形上波浪传播变形的数值结果和前人实验数据吻合较好;对于波浪作用下平板的受力,相比前人实验数据,冲击力数值结果更大,且呈现出更稳定的周期性特征,沿波浪传播方向平板上的冲击力先增大后减小。【结论】建立的数值模型对波浪与结构物相互作用问题的模拟有高的精确性和稳定性。     

含环向表面裂纹管道功率流特性与裂纹识别

研究在外力激励下含有环向表面裂纹损伤的壳式管道的波传播与功率流特性,并给出裂纹识别方法。管道的振动用Flügge方程来描述,通过将裂纹模拟为分布的线性弹簧,运用断裂力学理论,得到裂纹区域的局部柔度矩阵,从而建立外力作用处以及裂纹两侧区域的位移和内力的连续性条件对裂纹管道的功率流进行求解。讨论功率流特性与裂纹位置和管道特性等参数的关系,最后给出了裂纹识别的方法。