CEL法与ALE法在海底管土作用数值仿真中的应用

针对海底管道与海床相互作用有限元仿真中普通拉格朗日单元因大变形而畸变的问题,需要选用更合适的仿真方法。本文首先分别采用针对网格大变形问题发展出来的任意拉格朗日欧拉(ALE)法以及欧拉-拉格朗日耦合(CEL)法建立有限元模型,借助模型试验数据验证数值仿真方法的合理性,并通过网格无关性分析,确定了ALE法与CEL法适合的单元尺寸。然后分别利用拉格朗日法、ALE法以及CEL法计算了海底管道垂向与侧向土体反力,通过对比分析得出各种方法在研究海底管土作用时的优、缺点。最后进行了管土作用试验,发现CEL法能够较好地反映管土作用中的速度放大效应。     

基于灰度数学形态学的遥感影像薄云处理方法

遥感成像过程中薄云是最常见的一种噪声。在利用数学形态学进行薄云处理的基础上,探讨利用广义多结构元素的数学形态学进行薄云处理的方法,并对SPOT图像进行试验。结果表明,该方法对薄云去除的处理效果有一定的改善和提高。     

准脆性地层中水平井多段水压致裂的扩展有限元法模拟

在实际的水力压裂过程中,裂缝总是沿着垂直于最小地应力的方向扩展,地应力的分布形式和多个压裂段之间的互相影响(应力阴影效应)对于形成复杂的裂缝网络具有重要的影响。本文基于扩展有限单元法(XFEM)模拟页岩等多孔介质在水压作用下裂缝的任意扩展,由于在传统有限元法的基础上引入了扩充自由度和可以描述间断的位移阶跃函数,所以裂缝可以独立于网格扩展,而不需要重新剖分网格。通过引入一维流动假设,求解润滑方程,并考虑流体在裂缝内的流动。同时也考虑裂缝向基质中流动的滤失效应。研究实际施工中不同段间距下裂缝的扩展模式和段间距对裂缝形态的影响,结果表明,压裂段间距过小时中间的裂缝会被屏蔽;此外,裂缝会由于应力阴影效应而发生转向。     

紫坪铺水库附近都江堰震群小震震源机制解分析

2008年2—4月,位于汶川大震初始破裂点的紫坪铺水库附近发生了一系列的小震活动,它们与汶川地震和紫坪铺水库小震的关系值得研究。本文采用CAP方法,反演了紫坪铺水库7个专用数字地震台站的数据,得到震级大于M_L 1.0的28个震源机制解。结果表明:有19个地震事件集中在紫坪铺水库东南方向的都江堰附近,最大地震为逆冲型,发震机制为逆冲型带走滑分量,少量带正断层分量;从深度剖面看,地震震源深度主要集中分布在地下13km附近区域,都江堰震群丛集在前山断裂带上,其它地震散布在中央断裂带上;发震最大主压应力方向随时间的变化具有从最大主压应力方向变化比较大到趋向一致的演化过程。这些现象说明龙门山断裂带在都江堰附近存在1个凸凹体,形成应力集中点,引发都江堰震群活动,由此迫使龙门山断裂带前山断裂发生逆冲性活动,从而加剧了龙门山断裂带中央断裂的活动,在一定程度上加速了汶川地震的发生。     

基于H/V谱比法的乌恰地区场地分类研究

场地条件对于地震动特性影响显著,在工程地震领域中强震记录与之对应的场地条件在研究中十分重要。利用H/V谱比法对新疆乌恰地区12个强震台站场地进行场地分类计算,并与实际钻孔剪切波速的场地分类结果对比分析,H/V谱比法和实际钻孔波速分类结果还是有很好的对应关系,为研究区域内缺乏钻孔剪切波速测试资料的场地进行场地分类提供了参考依据。     

新疆油页岩升温过程中孔隙结构演化特征

孔隙结构是油页岩描述的重要特征,直接影响页岩油气的储存和运移。因此,研究孔隙结构演化对指导油页岩原位开采具有重要意义。本文以新疆巴里坤油页岩为研究对象,利用热重(TG)、低温氮气吸附(LTNA)与压汞(MIP)等试验,结合LTNA-MIP联合精确表征方法,揭示巴里坤油页岩热解失质量规律及升温过程中孔隙发育特征,并对孔隙结构演化过程和机理进行研究。结果表明：新疆油页岩热重可分为低温缓慢失质量阶段(20～360℃)、中温快速失质量阶段(360～500℃)和高温缓慢失质量阶段(500～600℃),由于该油页岩具有低挥发分、高含油率、高灰分的特点,中、高温阶段是主要的失质量阶段;巴里坤油页岩内部孔隙类型复杂,升温过程中,微、小孔由狭缝形演变为导管状,中、大孔始终以墨水瓶状为主。墨水瓶状孔隙在300～400℃和500～600℃这2个温度区间集中发育,有效孔隙则在400～500℃大量发育。低温段以原生大孔为主,在自由水蒸汽压、矿物热膨胀和沥青质软化共同影响下,孔隙结构变化较小;中温段有机质集中热解,产生扩孔效应,单位孔隙体积大幅增加,孔隙类型以中孔为主;高温段黏土矿物失水、石英相变产生膨胀压力,大...     

结合Kalman滤波与小波神经网络的沉降形变监测

高速铁路隧道工程监测点沉降曲线具有小沉降、大波动的特点,沉降变形数据中存在大量随机噪声,将影响沉降变形分析的准确性。将Kalman滤波应用于高铁隧道沉降变形数据预处理,对沉降变形数据进行去噪,再利用小波神经网络对去噪后的沉降变形数据进行预测分析,从而提高单一小波神经网络的预测精度。通过工程实例分析表明,结合Kalman滤波的小波神经网络预测精度优于单一小波神经网络,具有更好的应用价值。     

辽宁凌源-三十家子一带义县组火山岩地球化学及构造环境分析

凌源-三十家子一带,晚侏罗—早白垩世时期火山活动强烈,火山岩堆积面积较大,特别是早白垩世义县旋回时火山岩堆积厚度大于666m.玄武岩属碱性玄武岩系列,钾质偏高.岩浆由基性—中性—酸性演化,具多期次喷发特点.火山岩成分主要为中基性亚碱性火山熔岩及碎屑岩.义县组火山岩为活动大陆边缘靠近大陆一侧的火山喷发,具有陆壳加厚的特征.     

辽西凌源地区中侏罗统邓杖子组沉积环境探讨

通过对辽西凌源地区牛营子盆地邓杖子组地层剖面测制,结合岩石组合、沉积构造及相序叠置关系等因素分析研究,认为邓杖子组沉积环境为冲积扇相.邓杖子组下部岩性为灰色厚层—巨厚层中—粗粒石灰岩质砾岩,沉积环境为扇根亚相,由筛积物沉积、泥石流沉积组成;中部主要为灰绿色薄层中细粒长石砂岩、细粒钙质砂岩,夹灰色石灰岩质砾岩、含砂质灰岩等,由扇中亚相和扇端亚相组成;上部岩性为灰色中厚层—厚层夹厚层—巨厚层石灰岩质砾岩,沉积环境可识别出扇中亚相和扇根亚相,二亚相均由河道沉积和漫流沉积组成.     

多普勒雷达图像在地质灾害气象预警中的应用——以湖南省新邵县“2005．05．31”特大地质灾害气象预警为例

本文介绍了湖南地质灾害概况,通过对暴雨诱发地质灾害的机理分析和多普勒雷达系统监测暴雨的可能性分析,选取地质灾害频发的湖南省作为典型研究区,通过多普勒雷达图像地质灾害气象反演分析和灾害识别研究,精确地预报了湖南省新邵县“2005．05．31”特大地质灾害,论证多普勒雷达是监测突发性地质灾害的有效手段。