模型相似材料内部应变光纤量测应变传递

应用光纤传感技术测量模型相似材料内部应变,必须解决光纤与相似材料耦合的问题。传统的研究中普遍存在应变传递理论分析结果无法通过试验检验的问题。设计实现了一种基于光纤-胶体-相似材料3层应变传递结构的光纤Bragg光栅（FBG）相似材料一维传感器。通过对该传感器应变传递特性和标定方法的研究探索解决光纤与相似材料耦合性的问题。该传感器采用无涂覆层的光纤Bragg光栅作为传感元件,将光纤埋入相似材料应变试件内部直接测量轴向中心应变。通过应变传递理论分析、数值模拟以及全新设计的标定试验研究3种方法研究了该相似材料光栅传感器的应变传递特性。平均应变传递率结果显示3种方法所得到的数值非常接近,表明该传感器的光纤、胶体、相似材料具有良好的耦合性以及应变测量的准确性。该方法为解决模型相似材料内部三维应变测量提供了可行方案。     

浅埋煤层房柱式采空巷道地震物理模型设计及制作

针对陕北浅埋煤层房柱式采空区探测精度不高的问题,制作地震物理模型进行浅埋煤层房柱式采空区物理模拟研究。按照物理模拟几何尺寸和波阻抗相似比原则设计地震物理模型;进行大量相似材料配比试验,确定低速黄土层相似材料为环氧树脂和硅橡胶(1∶1.2),泥岩相似材料为环氧树脂、硅橡胶和滑石粉(1∶0.2∶0.6),煤层为环氧树脂和硅橡胶(1∶0.4),泥质砂岩相似材料为环氧树脂和滑石粉(1∶0.8),砂岩为环氧树脂和滑石粉(1∶1.2);采用数控雕刻机雕刻煤层采空区及巷道保证高精度,利用浇筑法和粘接法相结合制作采空区夹心层及煤层倒扣浇筑的方法解决采空区巷道内留存空气的模型制作工艺难题,完成了房柱式采空巷道地震物理模型制作。经测量,物理模型的单层形态测量精度为0.2 mm、速度相对误差小于5 %、密度绝对误差为±0.3 g/cm3,满足模型设计要求。      

相似模拟试验在地下水运移及参数求解中的应用

地下水渗流问题研究方法中的相似模拟方法,由于相似条件的引入,使我们能够成比例的缩小渗流区尺寸,加速渗流演变速度,缩短漫长渗流过程的时间;另外,模型的制备简单,便于控制和测量,并能通过相似比例改变参数的数量级,提高测量精度,本次试验在第二松花江干流区的水资源问题研究中起到了很大作用,同时也证实了室内的相似模拟试验是地下水渗流问题研究中的一种方便、经济、有效的地方法。     

矿山条带开采相似材料模型变形测量

针对传统模型观测方法中存在的观测装置或传感器安装麻烦、工作量大、采样点有限等缺点,引入计算机视觉和数字近景摄影测量技术量测模型变形。用高分辨率数字相机获取不同模型,模拟开挖状态下的多组数字影像,选取二值化阈值对图像进行分割,根据标记区域的形状参数自动检测和识别标志点,通过边缘跟踪和椭圆拟合算法确定标志点中心坐标;推导了用二维直接线性变换关系式和共线方程分解出影像外方位元素初值的实用算法,利用光束法平差对标志点空间坐标进行精确定位。试验结果表明,空间坐标的测定精度高于±1mm,所测位移场与实际变形情况较为一致,可以满足矿山岩层和地表移动相似材料模型观测要求。     

盐岩蠕变相似模型及相似材料研究

相似材料模型试验是研究岩土工程的重要手段之一。基于相似理论,应用量纲分析法,推导考虑盐岩蠕变特性的相似模型,得到相关参数的相似判据,并以不同粒径的工业盐、精铁粉为骨料,环氧树脂、乙二胺为黏合剂构成相似材料,经过大量的材料配比力学试验,得到了一种基本满足金坛盐岩蠕变相似模型要求的材料配比,为开展盐岩地下油气储库建造及运营期的变形、破坏相似材料模型试验打下了坚实的基础     

模拟化爆试验模型体破坏区范围监测

利用材料进入破坏状态时具有的剪胀特性及爆炸造成材料结构改变和弹性波波速会发生改变的特性,在模型体内设置应变砖,测量爆炸时材料的体积应变,并测量爆腔附近模型材料的波速。测试结果表明,在模型化爆试验中,可以得到与实际岩体爆炸情况下相似的破坏区,应用这两种方法监测模拟化爆试验模型体的破坏区是有效和合理的,可为进行相关的分析提供试验依据。     

简化三元体积模型方程提高测井解释煤层灰分精度

《体积模型法计算煤层碳、灰、水含量问题的讨论》一文,着重分析了三元体积模型法用于密度和声速两种物理量时对测量精度的要求问题。总的来说,三元体积模型法对物理量的测量精度要求高,而影响仪器测量精度的因素又较多,要使解释结果达到实用价值,当前是困难的。      

利用半参数模型精化GPS单点定位

为了减弱GPS单点定位中残余的系统偏差对参数估值精度的影响,在误差方程中引入一非参数分量来表示测量中残余的系统误差,即利用半参数模型来精化GPS绝对定位的函数模型。利用实测GPS数据检验了此算法的有效性,计算结果表明:该算法在一定程度上能够消除平差模型中残余的系统偏差。     

基于光栅传感的模型测量系统应用研究

模型试验作为解决复杂工程问题的一种有效手段已越来越受到重视。然而,与目前发展较快的模型试验系统和较为成熟的相似理论相比,测试技术相对滞后的问题依然存在。测量的精度与稳定性不能满足模型试验的需求。基于光纤/光栅传感技术的高精密性、稳定性和机光电一体的特性,结合模型试验的特殊测量要求,通过改进数据接收算法,研制了基于光学传感技术的模型位移/应变测量系统,包括光栅传感模型位移和光纤传感模型应变测试系统。该系统稳定、精度高、抗干扰,并能监测不连续位移。将该系统应用于注采气压变化条件下盐岩地下储气库变形特征地质力学模型试验中,测得了气压变化条件下围岩位移收敛和径向应变蠕变规律,测得在不同稳压阶段和不同注采气速率条件下围岩变形的不同特征。试验数据为合理确定盐岩储气库运营气压和注采气速率提供帮助,对盐岩储气库的安全稳定运营有重要意义。     

基于引力搜索法的隧道围岩微震定位研究

针对目前深埋隧道围岩微震源定位难且精度不高等问题,采用启发式算法——引力搜索法（GSA）对隧道围岩微震源位置进行搜索,并将该算法与粒子群算法和单纯形法的搜索结果进行对比。发现在双速度模型和三速度模型下,引力搜索法相较于粒子群算法和单纯形法,都具有快速收敛、精度较高的优点,且与震源位置的距离能够控制在10 m以内。对双速度模型,引力搜索法的精度相对于单纯形法提高了83.71%,相对于粒子群算法提高了7.77%。对三速度模型,引力搜索法的精度相对于单纯形法提高了70.67%,相对于粒子群算法提高了39.36%。可见,该方法为深埋隧道微围岩震源定位提供了一种新思路。     

共聚焦点道集偏移速度建模

偏移速度建模可在多种道集实现.基于等时原理和差异时移分析,提出了共聚焦点道集偏移速度建模方法.偏移速度的更新是利用约束参数迭代反演实现,模型的参数化主要依据实际情况而定.为适应横向变速,选用了垂直速度梯度参数.模型试算表明:偏移速度相对误差在0.25%范围内,反射层深度误差小于10m.     

多数据源图象点变换的快速可视化算法

多源图象数据由于基取值范围较大,如何快速进行点变换一直是专业图象系统的难点。通过引入重映射表、彩色查找表和二级查找表的概念,提出了一种多源图象点变换的快速 可视化算法。     

MATLAB及其在重力基点网平差中的应用

MATLAB作为最优秀的数学软件之一，在国内外工程技术界产生愈来愈大的影响，其强大的数据计算和图形显示功能尤为突出。复杂的物探重力基点网平差计算通过用MATLAB的矩阵计算功能，变得简单易懂。而编制的MATLAB的M文件程序，计算快速准确。相信MATLAB在物探数据处理工作中将发挥重要的作用。     

瞬变电磁场的奇点展开法

在分析电磁系统自然谐振现象的基础上,简述了瞬变电磁场奇点展开法的物理基础、基本理论、极点提取方法,并考查了奇点展开法在地球物理中的应用可能性。     

地史转折期的生态系

生态系的演变是地球各圈层系统耦合关系变化的直接标志。地史转折期的生态系具有复杂的生物内涵，在绝灭—残存—复苏过程中，各生物类别的演替遵循着一定的生存型式。大绝灭后生态系复苏的原动力是绝灭后迁入避难所的复活类型和大绝灭末期高压环境中产生的祖先类型的新生和辐射发展。全面了解绝灭后生态系的组成和结构，对于正确认识地史转折期，即圈层耦合结点处的地质作用型式和过程具有重要作用。     

固定点源测深法定量解释研究

本文在简要介绍由B.A.柯马罗夫近年提出的“用固定点源测深资料作地电断面图”的定量解释方法(相对强度法、积分参数法和微分参数法)基础上,重点讨论了球体、板状体及组合板状体上用计算机对其理论计算、数值模拟和物理模拟视极化率测深曲线进行定量解释(确定埋藏体中心深度、产状、上界面位置及轮廓)的效果。并以一个野外试验结果说明了方法的有效性。