基于应力腐蚀和腐蚀疲劳的焊缝磁记忆信号分析

为了研究不同腐蚀条件下的焊缝磁记忆特征信号,对20号钢板状焊缝试件进行残余应力腐蚀、35kN恒拉伸应力腐蚀和35kN静载、25kN动载拉拉腐蚀疲劳对比实验,分析焊缝正、反面磁记忆信号的变化规律,获得焊缝腐蚀发展进程中应力腐蚀与腐蚀疲劳各自对应的磁记忆特征信号.结果表明:在应力腐蚀状态下,不同拉伸载荷对应的磁记忆信号特征不同,35kN恒拉伸应力腐蚀与残余应力腐蚀相比,焊缝区磁记忆信号峰峰值及其梯度更大,磁记忆曲线分布的分散度更大;35kN静载、25kN动载拉拉腐蚀疲劳与35kN恒拉伸应力腐蚀相比,焊缝区磁记忆曲线上下波动多,过零点次数多,磁记忆曲线分布的分散度小.这为磁记忆技术在焊缝工程检测的定性与定量分析提供基础数据.     

井口无支撑段连续油管极限拉压载荷分析

井口无支撑段连续油管内外压差最大且无井筒约束,易发生弯曲甚至折断。根据Lame公式,推导无支撑段连续油管在轴向载荷和内压作用下极限拉压载荷的理论计算公式;根据ASME规范,建立极限拉压载荷的数值模拟方法,与理论计算公式、试验数据进行验证,采用理论公式计算不同钢级和壁厚的无缺陷连续油管在内压作用时的极限拉压载荷曲线,采用数值方法模拟含椭圆度和壁厚减薄缺陷的连续油管在内压作用时的极限拉压载荷曲线。结果表明：随钢级和壁厚的增加,连续油管的极限拉压载荷逐渐增大;随内压增加,连续油管的极限拉伸载荷先增大后减小,具有极值点,极限下压载荷与内压呈抛物线形式降低;在内压较高时,椭圆度和壁厚减薄缺陷大幅降低连续油管的极限拉压载荷。该结果为现场射孔和压裂作业时井口无支撑段连续油管的压力和载荷评价提供依据。     

基于GPS速度场的云南地壳应力积累特征分析

利用2009~2015年的GPS水平运动速度场数据,解算云南地区的地壳应变场,在红河断裂与曲江断裂选取两个GPS剖面,计算并分析两个断裂的应变积累特征。结果显示：1）红河、曲江、小江等多个主要断裂应变场存在张、压交替的时空演化特征,近期曲江断裂南段表现为东西向拉张,红河断裂北段东西向拉张量值较大,约12.0×10-8/a,云南南部主要表现为NNE向的压性变化;2）从GPS剖面看,红河、曲江断裂在两个方向上均显示右旋走滑与拉张的变化特征,从量值上看,红河断裂北段运动速率较大,约8.90 mm/a。     

地震静应力作用与井水位孔压响应分析——以唐山古冶5.1级地震为例

计算古冶5.1级地震震前、同震、震后唐山地区9口流体井的孔压分布和实测井水位升降情况。结果表明：1)震前,唐山古冶地区处于应力累积的状态,压缩区为近东西向,拉张区为近南北向,实测的井水位升、降情况基本与压缩、拉张情况一致;2)震时,压缩、拉张区没有改变,但应力有所释放,实测的井水升、降情况存在与压缩、拉张情况不一致的现象;3)震后,压缩区演变为拉张区,拉张区演变为压缩区,实测的井水位升、降情况也基本与压缩、拉张情况一致。本文较为全面地解释了地震静应力从震前到震后的调整过程,通过计算震前、震时、震后的井孔压分布得知,井孔压在走滑断层破裂带周边呈四象限分布,这种变化特征可用震前闭锁剪力模型解释。     

南宁盆地泥岩力学性质研究

通过载荷试验、室内岩石试验以及旁压试验,分析了南宁盆地泥岩的力学性状特征和泥岩地基的破坏模式,提出了确定泥岩强度参数的经验关系.     

单轴压缩条件下不同含水率黑云母二长花岗岩破坏特征与机制

花岗岩在不同含水率条件下的变形破坏特征和机制对此类工程岩体稳定性评价具有重要的意义。开展不同含水率黑云母二长花岗岩单轴压缩试验,分析破坏特征和应力-应变曲线特征,开展断口扫描电镜试验,分析微观形貌特征,研究破坏机制。试验结果表明:黑云母二长花岗岩具有明显的应变软化特征;随含水率增大,曲线上微裂隙压密阶段长度逐渐增加,稳定破裂阶段及非稳定破裂阶段长度均逐渐缩短,但所占比例增大,曲线上峰前阶段涨落交替现象加剧;饱和时单轴抗压强度和弹性模量相比干燥时分别降低了40.68%,20.3%;变形破坏过程可大致分为以下5个阶段:平静期、裂纹萌生期、裂纹扩展伴随颗粒弹射期、片状碎片剥落伴随颗粒弹射期及崩落式破坏期;随含水率增大,花岗岩破坏时的剧烈程度、发出的声响及脆性程度均逐渐降低;花岗岩破坏机制为拉-剪复合破坏,低含水率时以压致拉张破坏为主,随含水率增大呈现拉张破坏减少而剪切破坏增多的趋势,饱和时以剪破坏为主。研究结果可为黑云二长花岗岩与水之间的耦合模型构建提供理论支撑,对水-岩耦合环境下工程岩体稳定性分析具有重要科学意义。      

围压与轴压共同作用对恐龙化石应力场的影响

包括恐龙化石在内的古生物化石是重要的地质遗迹,是研究生物进化的最重要资料。该文从物理力学角度,通过数值试验模拟分析围压和轴压作用下对恐龙化石强度和破坏特性的影响效果。试验结果表明:不同埋深时围压对含有不同角度裂隙化石应力影响较大,随着埋深增加,含有裂隙化石的应力大幅增大。在围压与轴压共同作用时,埋深对开裂角的影响较小,而随埋深增大时极限载荷也随之增大。同时,在不同埋深下开裂角随裂隙角度的变化趋势一致,均随着裂隙角度的增大而减小;而极限载荷随裂隙角度的变化趋势一致。     

基于OpenGL的油田地下管线探测数据三维成像方法

在油田开发过程中,为准确检测地下输油、输气、输水管线及光缆、电缆的分布和走向,提出基于OpenGL的地下管线三维成像系统:首先,利用磁异常信号探测系统对地下管线磁异常信号进行采集;其次,将采集到的磁异常信号进行处理并提取有效数据;最后,利用Visual C++和OpenGL平台对油田地下管线探测数据进行可视化成像,并通...     

基于观测环境的洞体应变压性异常综合研究北大核心CSCD

从观测环境角度出发,通过对金寨台气象因素进行回归分析发现,气温、气压与洞体应变之间虽存在线性关系,但拟合结果与洞体应变压性下降实际观测应变变化量相差较大;洞体应变压性下降起始时间与梅山水库开始泄洪、下游史河水位陡升时间存在较强的相关性。三维不规则载荷模型数值模拟结果显示,洞体应变压性异常的前期快速下降变化与同期梅山水库载荷变化的相关性较小,与史河水位变化有较大相关性;洞体应变压性异常发生前后研究区构造应力场未发生显著变动。由此推定,金寨台洞体应变压性下降异常可能是周边场地环境载荷变化的影响所致。     

滚动轴承内外圈滚道的磁力研磨研究

采用直流励磁装置、磁性磨料及工件共同构成磁加工系统。磁性磨料在磁场的作用下，对轴承内、外圈滚道以磁刷的形式进行研磨。由于磨料的可流动性，加工时既能满足对被加工表面粗糙度的加工要求，又能较好地保持工件原有的形位精度；且加工后在被加工表面形成一定的压应力，使工件的抗疲劳强度提高，使用寿命延长。     

高精度磁测在第四系浅覆盖区的应用——以山东省昌邑市德胜庄地区铁矿勘查为例

德胜庄铁矿区地处莱州-安丘铁矿成矿带中段,为新发现的第四系浅覆盖区低缓磁异常中的铁矿床。根据野外岩矿石物性测定,可知铁矿石与围岩磁化强度差异,为高精度磁测提供可靠地球物理依据。利用高精度磁测查明区内磁异常的分布特征,结合地质资料,对覆盖区矿体进行反演,初步圈定铁矿体的埋深、形态、产状,为下一步钻探工程提供依据。     

孤东地区走滑作用对油气成藏的控制

通过陆地和海域地震资料重新整合,重新厘定孤东地区主控断层性质,结合构造物理模拟实验及孤东地区石油地质条件,分析断层性质对油气分布的控制作用。结果表明:孤东、垦东断层具有明显的右旋走滑作用,并派生右行左阶增压叠置和拉张释压马尾扇构造样式。增压叠置区位于孤东低凸起,油气聚集分布,为主要成藏区,以浅层成藏为主,潜山不成藏;拉张释压马尾扇区位于孤东断层尾端,油气分布较少,为主要失利区。两种构造样式的相互结合共同控制孤东地区油气的运移与分布。该结果为研究走滑派生构造特征地区的油气分布特征提供参考。     

砂砾岩压缩破坏形态及影响因素分析

砂砾岩组成结构和力学特性复杂,研究砂砾岩压缩破坏有利于砂砾岩油藏高效开发。基于三轴压缩实验,建立考虑界面性质的砂砾岩压缩破坏数值模型,研究砂砾岩压缩破坏特征,分析围压、砾石粒径和分布、弱胶结界面及岩样尺寸等因素对砂砾岩压缩破坏的影响。结果表明：与砂岩相比,砂砾岩压缩破坏呈现不规则特性,宏观破坏面与轴向载荷夹角明显增加,甚至接近垂直。随围压增加,砂砾岩破坏面趋于规则;砾石粒径增大时,砂砾岩在砾石分布和弱胶结界面的影响下更易产生不规则破坏面。岩样尺寸较小时,砂砾岩的压缩破坏特征表现出尺寸效应,破坏面为复杂不规则形态;岩样直径为砾石粒径25倍时,破坏面整体规则,围压、砾石粒径和分布及弱胶结界面的影响减弱。该结果对砂砾岩储层钻井、储层改造裂缝形成具有参考意义。     

西天山哈尔嘎嘎林恩铜金矿床地质特征及综合找矿模型

哈尔嘎嘎林恩铜金矿床位于西天山阿吾拉勒铁-铜-金多金属成矿带东段,矿区下石炭统艾肯达坂组地层大面积出露,海西晚期闪长岩类分布广泛,NNW向及NW向断裂构造发育。目前已发现的6个铜及铜金矿体均产于艾肯达坂组火山碎屑岩中,主要矿石矿物为黄铜矿、斑铜矿及辉钼矿。钾化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等蚀变发育,具斑岩型矿床围岩蚀变典型分带特征。1∶1 000地质-化探剖面测量结果表明,Cu、Au、Mo、Ag等元素含量变化趋势一致且与矿(化)体及钾化蚀变吻合较好;瞬变电磁及磁法测量结果均指示Ⅱ、Ⅲ号矿体SE端深部可能存在隐伏岩体。根据矿床地质、地球化学和地球物理特征,构建了综合找矿模型,并对区内下一步找矿方向进行了预测,认为区内寻找斑岩型多金属矿床的潜力巨大,勘探重点为瞬变电磁高阻异常、正磁异常及化探组合异常叠加区域3 000m标高以下地段。      

东平-汶上铁成矿带西侧低缓磁异常区找矿前景分析

梁山东丁庄铁矿位于东平-汶上铁成矿带西侧的低缓磁异常区,为区内新发现的沉积变质型铁矿床。通过1∶1万高精度磁法面积测量工作,在区内圈定3个磁异常,并进行钻探验证,证实其中2个为隐伏磁铁矿体引起,矿体赋存于泰山岩群山草峪组中。通过研究矿体的地质特征、磁异常特征,并与区域铁矿成矿条件对比分析,认为区内矿致磁异常特征一般表现为在数十纳特的平缓背景场基础上,突然升高至数百纳特的相对高值异常,具突变特征。该类异常一般呈NW走向,与东平-汶上铁成矿带走向基本一致,其形态一般呈规则的长条带状、椭圆状或串珠状。区域上存在较多与研究区具有相似特征的低缓磁异常,且具备有利的成矿地层条件,因此认为区域上低缓磁异常区具有较大的找矿潜力,找矿前景良好。     

基于磁异常信号的油田地下管线探测方法

在油田开发过程中,为准确检测输油、输气、输水管线及光缆、电缆的分布、走向及埋藏深度,提出基于磁异常信号的地下管线探测系统:首先,根据磁异常信号探测原理,建立地球磁场模型,进行管线探测系统的软、硬件设计;其次,通过改变扫描时间间隔和探测方向,利用管线探测系统探测地下管线并分析探测结果;最后,分析地球磁场探测数据成像结果,...     

热应力对内含裂隙恐龙化石的影响研究

为深入研究热应力对内含裂隙的恐龙化石的影响,该文模拟10℃,20℃,30℃,40℃,50℃及60℃六种不同温差情形,通过ABAQUS数值模拟软件,揭示地表温度与日照照射在化石表面的温度形成的温差对恐龙化石的影响机制。试验结果表明:在不同温差作用下,热应力的分布主要集中在恐龙化石裂隙的右上角位置,而右下角则没有出现明显的热应力,热应力分布出现不均匀现象,容易诱发恐龙化石开裂,加快风化速度。热应力值随着温差的增大而呈近似线性关系增大。在同一温差、不同轴压条件下,热应力值的增长率呈下降趋势,最大增长率为93.54%,形成于温差为10℃、轴压由0.04MPa变为0.12MPa阶段;热应力值最小增长率为17.46%,形成于温差为60℃、轴压由0.12MPa变为0.20MPa阶段。开裂角随着温差变大而增大,在温差为40℃时,开裂角达51.5°最大值;当温差继续增大时,开裂角呈减小趋势。恐龙化石的极限载荷随着温差的增大而呈下降趋势。其中,温差为10℃时,其极限载荷为最大值2.5MPa,而当温差为60℃时,其极限载荷为最小值1.5MPa。     

不同受力状态下岩石破坏过程次声信号特征

采用室内试验方法,分别开展了岩石在压缩、剪切和拉伸状态下的破坏试验,利用高灵敏度的次声信号采集设备同步采集岩石破坏过程中的次声信号,对不同受力状态下岩石次声信号的特征差异进行了研究。结果表明:在压缩状态下,岩石次声信号发射主要在弹性和塑性变形阶段,次声信号的峰值频率在7Hz左右,在岩石临近破坏前,次声信号振幅和频率范围均有所增加;在剪切状态下,次声信号主要集中在峰值后应力逐步下降的阶段,信号功率分布集中程度较压缩试件略低,峰值频率在8Hz左右;在拉伸状态下,试件加载初始阶段便有次声信号发生,次声信号频率通常存在高、低两个中心,其中低频与压缩试件接近,高频则高出3Hz,拉伸试件内部裂隙的萌生和发展较压缩和剪切状态下更为迅速、有序,随着试件内部裂隙的发展,次声信号频率逐渐升高。以上特征的发现为不同受力状态下次声信号的识别以及岩体灾变预测提供了依据。     

论电、磁综合方法在山西金属矿普查中的应用

通过对山西金属矿普查的两个实例证明,在充分研究了测区地质资料、地球物理特征的前提下,采用激电中梯、激电测深和高精度磁测相结合的综合物探方法进行金属矿普查,发现激电异常和高磁异常,推断深部存在金属矿(化)体,并依据钻孔资料,证实了推断的正确性。     

基于SSA-LSTM的短期电离层TEC组合预报模型

针对电离层总电子含量(TEC)时间序列具有高噪声、非线性和非平稳的特性,在奇异谱分析基础上,融合长短期记忆神经网络模型构建短期电离层组合预报改进模型,并对磁暴期、磁平静期的电离层TEC预报精度进行分析。结果表明,在磁暴期和磁平静期,该模型预报3 d的TEC相对精度分别为91.17%和95.46%,比单一LSTM模型分别提高4.92百分点和3.17百分点。