用VOF方法模拟静止浅水环境中的垂向紊动射流

以k-ε紊流模型为基础,针对浅水环境垂向射流的水面会有明显突起情况,采用VOF(Volume of Fluid)方法追踪自由面,建立了适合浅水环境垂向平面紊动射流的二维数学模型.对不同入射速度、水深、入射口宽度组合进行了大量的数值模拟实验,对整个流场的分布作了分析,发现自由面的分布特点和速度矢量场的分布特点相对应;中轴线附近的自由面隆起具有自相似性,文中给出了拟合表达式;由于水面的阻滞,中轴线上垂向速度的衰减较自由射流快,衰减规律随水深和射流宽度而异.     

利用卷积神经网络和小面元进行人脸图像替换

提出了一种基于卷积神经网络和小面元的人脸替换方法.首先,使用级联卷积神经网络确定人脸位置,并应用全卷积网络对人脸进行分割以确定替换区域;然后,应用回归森林的人脸关键点技术和Delaunay三角剖分建立人脸三角网,对人脸小面元进行替换;最后,应用泊松融合消除拼接痕迹.定性和定量的试验结果表明,该方法是有效的,并且可较好地...     

郯庐断裂带(安徽段)内磁铁石榴角闪岩的形成条件、年代学及构造归属的探究

通过对肥东群南缘特征性岩石——磁铁石榴角闪岩的构造地质学和岩相学研究表明,磁铁石榴角闪岩及其围岩以构造透镜体形式产出,该变质岩具有两个阶段变质矿物组合,热力学评价显示①阶段的温压范围为：T=616~700℃和P=0.66~0.85GPa,平均温压为T=653±35℃和P=0.75±0.09GPa。②阶段的温压范围为：T=597~643℃和P=0.51~0.94GPa,平均温压为T=620±15℃和P=0.73±0.15GPa,并表现出一个快速等压降温P-T演化特征。锆石U-Pb定年和拉曼光谱分析表明,该磁铁石榴角闪岩的变质年龄为2469±49Ma。结合地质背景和前人的研究,可以判定该类岩石可能源于华北板块。由于郯庐断裂的左旋走滑作用被构造并置与扬子板块中。从而进一步推测,郯庐断裂（安徽段）横向宽度可达到10~15km。     

鄂尔多斯盆地南部中生界原油地球化学特征及油源分析

系统采集鄂尔多斯盆地南部中生界的烃源岩、原油及油砂样品,对其饱和烃和芳烃馏分进行气相色谱-质谱分析,通过 对生物标志物组成特征的研究,分析和探讨中生界原油的油源。结果表明:根据 8β(H)-补身烷和 C3017α(H)-重排藿烷含量, 鄂尔多斯盆地南部中生界原油可划分为I,II,III类。第I类原油 8β(H)-补身烷含量高, C3017α(H)-重排藿烷含量低,来自 深湖相沉积相带的长 7 油页岩 (A1 类),第II类原油 8β(H)-补身烷含量较高, C3017α(H)-重排藿烷含量中等,来自深湖—半深 湖沉积相带的长 7 暗色泥岩 (A2 类),第III类原油 8β(H)-补身烷含量低, C3017α(H)-重排藿烷含量高,来自半深湖沉积相带的 长 7 暗色泥岩 (A3 类),由于采集样品数量限制,第III类原油不排除来自长 8 或长 9 暗色泥岩 (A3 类) 的可能,目前发现的原油 主要是第I类,即各油层组的原油主要是由长 7 油页岩提供的,它是鄂多斯盆地南部中生界的主力烃源岩。     

东胜煤田北部地段3D煤层模型的动态构建及不确定性评估

以内蒙古东胜煤田北部艾来五库沟-台吉召地段勘查区为例,针对三维地质建模方法在多源多类地质数据应用、动态建模及建模结果不确定性评估等方面存在的不足进行研究,并实现了煤层三维建模.煤层三维建模要领是:先按照数据的内在逻辑关系和几何结构两个层次进行数据融合处理,将钻孔、剖面及断层等数据转化为形式简单、结构一致的离散化样品数据;再以这些数据和各类边界线为基础,通过距离幂次反比(inverse distance weighting,IDW)法插值得到煤层顶底板高程,并结合这些属性值和TIN(triangulated irregular network)剖分技术动态生成煤层结构模型;然后利用一个与煤层顶底板高程估值结果相对应的算子——插值方差,完成对煤层模型的局部不确定性评估.详细讨论了煤层三维建模的整体流程并基于三维地学信息系统平台QuantyView加以实现.实际应用结果表明,所提方法具有显著的实际应用价值.      

环境温度对碎石层传热特性的影响研究北大核心CSCD

碎石层的传热机理研究对寒区路基改善技术的应用以及自然界中的“异常”冻土分布的解释有着重要的意义。很多研究者曾对碎石层进行了试验研究,但试验中的温度设置并无统一标准。相较于细颗粒土,粗颗粒材料中水分的影响较小,因此在试验中的温度设置对试验的结果起到了关键作用。为了对比不同的温度设置情况对碎石传热过程的影响,以不同的顶板温度、底板温度以及环境温度进行复合,并对不同组合情况应用COMSOL软件,在考虑碎石层多孔介质传热的情况下进行模拟。结果表明:即使在保温层包裹的情况下,环境温度依然能对温度剖面以及垂直方向上的热通量产生明显的影响。当环境温度与碎石层平均温度一致时,垂直方向上的热通量达到最小值,此时换热效率最低。因此,在此后的室内碎石层试验设计中,若需减少水平方向上的热量交换带来的影响,应尽量将环境温度设置在碎石层平均温度附近。工程中可通过降低碎石层侧边界温度来增强碎石层内外的热量交换,从而增强碎石层的换热效率。     

高压旋喷复合地基在灰岩地区高层建筑地基基础中的应用

现代建筑工程中的高层、超高层建筑的基础类型，大部分采用桩基础。对于灰岩地区，由于工程地质条件较差，存在大量的土洞、软土层、溶洞、节理、裂隙等不良地质现象，往往极大地影响着桩基础的设计与施工。花都区人民医院新门诊大楼采用高压旋喷复合地基加箱型基础，克服了灰岩地区的各种不良地质现象的影响，增加了基础施工的安全性。实践证明，高压旋喷桩复合地基在灰岩地区高层建筑地基基础中的应用具有推广价值。     

蚌埠隆起区石榴辉石岩变质P-T轨迹的构建

蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的最南端,主体由五河杂岩组成。前人对该地区的研究主要集中于同位素年代学和变质温压条件研究,其中变质P-T条件研究结果差异较大,以压力变化最为显著,对峰期变质P-T条件缺乏统一认识。本文对蚌埠隆起区石榴辉石岩进行了大量的岩相学、矿物化学成分分析,表明该岩石记录了3期变质作用,其中S-M1和S-M2的矿物组合类似为Grt+Cpx+Opx+Amp+Pl+Ilm,S-M3的矿物组合为Cpx+Amp+Pl+Grt （极边窄带）。结合变质温压条件分析和锆石U-Pb年代学分析,本次主要取得以下几点认识：1）石榴辉石岩WS047-1中记录的3期变质作用,温压条件分别为T-M1 = 616 ℃～647 ℃、P-M1 = 1.03～1.08 GPa,T-M2 = 721 ℃～837 ℃、P-M2 = 1.11～1.29 GPa和T-M3 = 531 ℃～607 ℃、P-M3 = 0.81～0.91 GPa,经历了由较高压力的角闪岩相→中-低麻粒岩相→角闪岩相的变质过程;2）据变质温压条件分析知,蚌埠隆起区具有顺时针的P-T轨迹特征,S-M1→S-M2和S-M2→S-M3分别为近等压升温和近等压降温的缓慢过程;3）石榴辉石岩锆石U-Pb年代学结果主要分为4组：1 839±13 Ma、1 925±31 Ma、2 041±55 Ma和2 762±14 Ma,其中峰值变质年代为1.93～1.84 Ga;4）结合温压条件和锆石U-Pb年代学分析结果,本文认为蚌埠隆起区的P-T轨迹与弗朗西斯科型俯冲或大陆碰撞环境的P-T轨迹较为类似,其应与1.93～1.84 Ga华北克拉通东、西陆块的碰撞拼合及胶—辽—吉造山带形成时限基本吻合。本次研究为深入理解华北克拉通的构造演化特征和蚌埠隆起区的变质作用及演化,提供了大量可靠的科学资料。     

巴姆地震变形场和应力场：Ⅱ．用FEPG有限元方法求解

本文利用FEPG有限元程序对2003年12月的巴姆地震变形场和应力场进行了模拟计算.2003年12月26日,巴姆地区发生6.6级地震.Nakamura、Suzuki等人利用余震资料和地震破坏程度的分布图分析了余震震中的统计分布形式,得到了此次地震的发震断层是巴姆断层以西大约5km的Arg-e-Bam隐伏断层的结论.凌勇等人从差分干涉雷达(D-InSAR)出发,得到了此次地震的同震干涉条纹和雷达视线方向的位移场,并从雷达干涉的相干图上确定了发震断层的痕迹.他们还利用Okada程序模拟计算了此次地震的位移场,模拟计算的结果与D-InSAR测量的位移场比较符合.Okada程序从断层的位错为出发点进行计算,从运动学角度对此次地震变形场和应力场进行研究;本文从动力学的角度出发,研究远场区域边界的应力状态以及断层的物性参数的变化对巴姆地震形变场的影响,将各种计算结果进行对比的同时也和前人的结果相比较.本文计算中采用了凌勇等人的断层参数,即Arg-e-Bam隐伏断层为近南北走向,向东倾斜,近直立的倾角,右旋走滑,其(Strike,dip,slip)为(175°,80°,173°).断层未延伸到地表,自地面以下1km处往下延伸16km的宽度,断层长度为20km.对断层的杨氏模量、泊松比、断层附近区域的边界受力大小、两个主应力的比例以及主应力的方向的改变对计算结果的影响做了讨论.最后通过上述几组计算结果建立了一个与前人结果较为符合的巴姆地震参数模型.通过计算,一方面揭示了应力状态和物性参数的影响,另一方面也说明Arg-e-Bam隐伏断层是此次地震的发震断层这一结论是可信的.     

严寒地区高速铁路路基冻胀变形监测分析

穿越我国东北地区的哈尔滨至大连高速铁路（哈大高铁）是世界上首条投入运营的新建严寒地区高速铁路,路基冻胀防治采用了换填材料、防水等综合措施. 为评价冻胀防治效果及路基工程运营状况,通过对哈大高铁开通后首个冻融期（2012-2013年度）路基全线9 641个凸台观测点水准人工监测数据综合分析,研究路基冻胀变形发生、发展和变化规律. 结果表明：哈大高铁路基冻胀变形包括冻胀快速发展期、冻胀稳定发展期和融化回落期3个阶段,路基普遍发生冻胀但变形处于可控状态;路基的冻胀变形以基床表层冻胀为主,且其程度与路基结构有关;整体上全线过渡段冻胀轻微,路堤次之,路堑和底座板接缝处较为严重. 建议后续冻胀整治应以减少路基表水下渗、控制基床表层冻胀变形为重点;类似工程设计中,应增加以桥代路段落,将路基表层改性为不冻胀整体结构.