多稳态夹芯金属压杆的滞后阻尼增强机制与被动减振性能

破碎波浪砰击于导管架等海洋工程结构,产生瞬态强载荷及长时振动。高刚度金属结构可抵抗瞬时强载,但金属固有阻尼极低而难以有效抑制振动,从而加剧结构损伤乃至失效。为使单一结构同时具有高刚度和高阻尼,设计一种多稳态夹芯金属压杆,有限元模拟表明该类压杆稳态随循环载荷依序转换,对应刚度变化使力—位移间产生滞后关系,使高刚度金属压杆具有高效耗散能力;采用夹芯结构弹性理论和发展变边界结构稳定理论,给出了该类压杆的稳态转换阈值和刚度变化过程,与有限元模拟一致;以有限元模拟方法获得了承载和阻尼特性的几何参数相关性;以该类压杆替换导管架斜撑,用有限元方法模拟瞬态强载下结构振动,计算结果表明多稳态夹芯金属压杆保证导管架高刚度同时显著增强了阻尼。     

芦山地震断层的滑动分布与汶川地震断层的关系

本文利用2013年芦山M_S7.0级地震同震GPS数据反演了芦山断层几何与断层滑动分布,结果表明:芦山地震发震断层具有南陡北缓、上陡下缓的特征,低倾角的区域位于发震断层北段且靠近映秀断层的一侧;滑动分布模型的最大滑动量为0.82m,其深度为13.67km与小震发生集中平均深度12.5km接近.我们选取1998—2014年龙门山断裂带区域地壳形变观测数据,拟合获得了龙门山断裂带走向方向上的速度分量,发现在汶川M_S8.0地震与芦山M_S7.0地震之间宽度约30km破裂空区,龙门山断裂带西南段与东北段的形变分量以破裂空区为界方向相反.断裂带东北段(汶川地震主要发震断层)的形变分量方向与断层右旋走滑运动方向一致,而在断裂带西南段(芦山地震发震断层)的形变分量方向与断层左旋走滑运动方向一致.芦山地震走滑方向与汶川地震走滑方向相反是因为该断裂带构造运动在特有几何构造下受青藏高原东南向挤压,遇龙门山中段岩石圈楔状构造的阻挡,在汶川M_S8.0地震与芦山M_S7.0地震间的地震空区,形成了构造运动向其两侧分流的结果.     

矿化度界面对震电测井波场的影响

震电测井的现场试验中测得电磁首波幅值大于伴随电场幅值,这种情况在前人的理论模拟和模型井测量中从未出现.本文研究矿化度界面对震电测井波场的影响,基于Pride方程和边界连续条件模拟了震电测井波场,其中井外孔隙地层可以视为均匀的或者是径向分层的.计算结果表明:对于均匀孔隙地层,当井内流体矿化度大于井外地层孔隙流体矿化度时,电磁首波幅值可以比伴随斯通利波的电场幅值还大;井内流体矿化度与井外地层孔隙流体矿化度的比值越大,电磁首波相对伴随斯通利波的电场的幅值越大.对于径向分层地层,当井内流体矿化度大于内层地层的孔隙流体矿化度时,电磁首波幅值可以比伴随斯通利波的电场幅值还大;当外层地层矿化度小于内层地层矿化度时,电磁首波幅值可以比伴随斯通利波的电场幅值还大;增加内层地层厚度,电场全波幅值减小,电磁首波相对伴随电场的幅值减小.本文的模拟结果表明,震电测井中确实会出现电磁首波幅值比伴随电场幅值还大的情况,这对于解释震电测井的测量结果具有指导意义.     

基于中国内陆大孔径地震台阵的Rayleigh面波噪声源分布特征研究

Rayleigh面波地震背景噪声成像技术已被成功运用到全球范围不同尺度的地球内部结构的研究中,并以背景噪声场是时空均匀分布为前提假设.然而真实的噪声源分布的时空非均匀性将导致经验格林函数提取存在偏差,最终影响噪声成像结果的精准性.近年来,噪声源分布特征研究逐步成为提高噪声成像精准度、深化地震背景噪声成像的关键问题.本文利用频率-波束域分析法对中国西北地区的一个大孔径台阵(WuTan Array,简称WTA)在2014全年的垂直分量连续记录做了聚束分析,研究了Rayleigh波噪声源分布特征.结果显示:WTA台阵成功探测到了10～20s周期范围的来自于全球不同方位的Rayleigh波噪声信号,其源区分布具有明显的季节变化特征:冬季集中分布在北大西洋方位,而夏季则转为印度洋方位噪声信号最强.此外,Rayleigh波噪声源区空间分布还表现出一定的频率依赖性,即在较低频段(0.0488～0.0635Hz)在北大西洋、北太平洋、印度洋及西太平洋四个方位均有分布;而在频率较高频段(0.0928～0.1025Hz)则集中分布于西太平洋方位.Rayleigh波噪声源时空分布特征和频率依赖性与海洋活动本身的季节性变化和频谱特征有关.并初步推测本文所观测到的Rayleigh波是由加剧的海浪运动直接作用于海岸、大陆架或海底而激发产生的第一类地脉动噪声信号.     

长江中下游大型湖泊水体固有光学特性:Ⅰ.吸收

吸收系数是水体固有光学特性的重要组成部分,也是构建水色参数高精度遥感模型的基础,具有重要的研究意义.本文针对长江中下游三大淡水湖——鄱阳湖(2010 10、2011 08)、太湖(2008 10、2011 08)和巢湖(2009 10)进行5次野外实验,以International Ocean Colour Coordinating Group(IOCCG)2000年报告"Remote Sensing of Ocean Colour in Coastal,and Other Optically-Complex,Waters"为基础,对水体不同光学主导类型进行分类;并根据a_d(非色素颗粒物吸收)、a_ph(浮游植物色素吸收)、a_g(有色可溶性有机物吸收)等不同主导类型光谱曲线特征差异,引入a_d-g(主导类型a_d、a_g、a_d-a_g的合并类型)和a_ph-related(主导类型a_d-a_ph、a_d-a_ph-a_g的合并类型)类型,对主导类型进行归纳合并.结果显示:秋季,鄱阳湖、太湖、巢湖的主导类型较为单一,分别为a_d、a_d-a_g、a_d-a_ph-a_g;夏季,鄱阳湖和太湖同为两种类型共同主导,分别为a_d、a_d-a_g,a_d-a_ph-a_g、a_d-a_ph.总体来说,鄱阳湖夏、秋季和太湖秋季主导类型都属于a_d-g类型,而太湖夏季和巢湖秋季则属于a_ph-related类型.另外,分别针对Gons和Gitelson叶绿素a模型假设条件进行验证,发现不同湖泊水体及不同主导类型下其适用性程度不一致.     

辽宁地区5级地震前加速矩释放现象的“回溯性”研究

强震前加速矩释放现象目前是国际上讨论比较激烈的一个话题,而不同地区的强震前的加速矩释放现象应各有不同。通过对辽宁地区1999年以来的3次MS5.0地震震前加速矩释放现象进行对比分析,并讨论了不同计算尺度和积累时间下震中附近地区m值的变化范围。认为在辽宁地区中强震前确实存在加速矩释放现象,且省内中强震发生前加速矩释放均存在累积半径较小和时间窗长较短的情况。     

高温高压密闭溶样-电感耦合等离子体质谱法测定荧光粉中的杂质元素

提出了一种采用高温高压密闭溶样快速消解荧光粉晶体的前处理新方法。针对目前常用的稀土氧化物和稀土磷酸盐类、碱土金属铝酸盐类、碱土金属硅酸盐类四大类荧光粉,研究了消解时间、温度、消解溶剂种类和用量4个条件对样品消解程度的影响。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了最佳消解条件下消解的荧光粉中杂质元素Cu、Zn、Cd和Pb的含量。结果表明:稀土氧化物和稀土磷酸盐类荧光粉的最佳消解条件为 2 mL HCl溶剂中120℃下消解3 h;碱土金属铝酸盐类荧光粉的最佳消解条件为2 mL HCl溶剂中160℃下消解6 h;碱土金属硅酸盐类的最佳消解条件为2 mL HCl+0.5 mL HF溶剂中160℃下消解3 h。荧光粉中主要共存元素对所测杂质元素Cu、Zn、Cd和Pb的检测无干扰。该法线性范围宽、检出限低、灵敏度高,是荧光粉晶体中元素检测的较佳方法。     

The application of the orthogonal conditional nonlinear optimal perturbations method to typhoon track ensemble forecasts

The orthogonal conditional nonlinear optimal perturbations (CNOPs) method, orthogonal singular vectors (SVs)method and CNOP+SVs method, which is similar to the orthogonal SVs method but replaces the leading SV (LSV) with the first CNOP, are adopted in both the Lorenz-96 model and Pennsylvania State University/National Center for Atmospheric Research (PSU/NCAR) Fifth-Generation Mesoscale Model (MM5) for ensemble forecasts. Using the MM5, typhoon track ensemble forecasting experiments are conducted for strong Typhoon Matsa in 2005. The results of the Lorenz-96 model show that the CNOP+SVs method has a higher ensemble forecast skill than the orthogonal SVs method, but ensemble forecasts using the orthogonal CNOPs method have the highest forecast skill. The results from the MM5 show that orthogonal CNOPs have a wider horizontal distribution and better describe the forecast uncertainties compared with SVs. When generating the ensemble mean forecast, equally averaging the ensemble members in addition to the anomalously perturbed forecast members may contribute to a higher forecast skill than equally averaging all of the ensemble members. Furthermore, for given initial perturbation amplitudes, the CNOP+SVs method may not have an ensemble forecast skill greater than that of the orthogonal SVs method, but the orthogonal CNOPs method is likely to have the highest forecast skill. Compared with SVs, orthogonal CNOPs fully consider the influence of nonlinear physical processes on the forecast results; therefore, considering the influence of nonlinearity may be important when generating fast-growing initial ensemble perturbations. All of the results show that the orthogonal CNOP method may be a potential new approach for ensemble forecasting.     

多功能参数静力触探在地震液化判别方法中的应用进展研究

地震液化是引起地基失稳和上部结构损害的直接原因之一,而液化震害预防的第一步就是对工程场地进行液化预测和判别。静力触探(CPT)作为最主要的原位测试技术,因其具有快速、低廉、高效等优点,被广泛用于液化判别。根据国内外近年来CPT技术的发展,对不同形式的CPT[孔压静力触探技术(CPTU)技术,电阻率孔压静力触探(RCPTU)技术、地震波孔压静力触探技术(SCPTU)技术等]在地震液化评价中的应用进行系统的论述。特别介绍一种基于状态参数进行液化判别的方法,另外还简要介绍基于概率统计分析法。比较和梳理各种液化判别方法的差异性,最后,在已有研究成果的基础上分析现有CPT液化判别法存在的问题与不足。分析结果表明:状态参数法能够同时考虑围压应力和孔隙比的影响,有效地将室内试验与现场试验联系起来;SCPTU、RCPTU液化判别框架还需进一步拓展与完善;概率统计分析法需结合相应软件使其更具适用性。     

土地利用功能变化与农户响应研究进展

LUCC是表达土地系统的主要方法之一,但仅利用LUCC已不能完整理解土地系统的变化,而通过土地利用功能变化的研究加深对土地系统的认识已成为国内外学者的共识。目前,探讨和分析宏观土地利用功能变化与微观主体行为间的相互影响机制,已成为土地利用功能变化研究急需解决的问题。本文从土地利用功能表达与变化研究、土地利用功能变化的微观响应机制等两个方面,对土地利用功能变化与农户响应的研究进展进行归纳与总结,结论如下：（1）需进一步完善土地利用功能类型的表达方式和方法,使其在表达宏观土地利用功能分异规律的同时,亦能表达微观主体土地利用行为的信息;（2）还需借鉴土地利用决策和多模型整合的理论与方法对土地利用功能及其微观响应进行模拟。同时,指出发展土地利用功能变化下农户响应的有限理性决策模型,探索多模型整合的方式与方法就成为今后研究的重要任务。它对于认识和理解该宏观土地利用功能变化下微观主体的响应,进而引导农户土地利用行为,具有十分重要的理论和现实意义。