潜艇作战系统数字孪生体应用需求分析

目前潜艇作战系统数字孪生体的有关研究并不多见,在对数字孪生技术概念内涵进行描述的基础上,结合潜艇作战系统全寿命周期,对其数字孪生体的军事应用需求进行了深入分析,提出了有关应用面临的问题并探讨了解决思路及方法,可为潜艇作战系统数字孪生体的方案设计提供参考借鉴.     

青藏高原中部五道梁-曲麻莱断裂系西段晚第四纪滑动速率厘定

五道梁-曲麻莱断裂系位于青藏高原中部,关于其晚第四纪活动性迄今鲜有介绍。由高分辨率卫星影像解译和野外地质考察可知,断裂系西段由五道梁南山北缘断裂和五道梁南山南缘断裂组成,二者分别断错了五道梁南山两侧的各级洪积扇。通过洪积扇上的断错地貌分析和光释光测年方法得到南缘断裂缩短速率为（0.25±0.11）mm/a,北缘断裂缩短速率为（0.50±0.05）mm/a。基于经验公式和最新洪积扇上陡坎高度,推测南、北缘断裂可能曾发生7.2～7.4级地震,大震复发周期长达8 000余年;如果陡坎高度由2次古地震事件叠加形成,则可能发生6.9～7.1级地震,全新世中期以来大震复发周期可能为2 000～3 000年。     

顶部电离层Pc3压缩波的波动特征

基于2014年至2017年SWARM三颗卫星四年的磁场观测数据,我们挑选出Pc3压缩波事件,研究了顶部电离层Pc3压缩波活动强度的磁纬-磁地方时分布、随磁地方时变化的季节特征以及地理经纬度分布,并进一步分析了Pc3压缩波发生频次的分布特征.结果表明,中高纬和低纬的Pc3压缩波可能存在不同的激发机制.中高纬地区的扰动强度随高度衰减,且高纬地区几乎所有地方时都可以观测到Pc3压缩波,可能主要是由入射的阿尔芬波与电离层相互作用产生;而低纬地区扰动强度没有明显的高度依赖性且主要发生日侧,可能主要是上游波以快模波的形式直接传播到电离层所致.同时,该研究结果给出了入射阿尔芬波和电离层相互作用耦合产生Pc3压缩波理论模型的观测证据.     

非零井源距VSP逆高斯束叠加成像

VSP-CDP叠加成像是非零井源距VSP数据成像的重要技术手段,但是当地下构造比较复杂时,基于水平层状介质假设的叠加成像方法误差较大.本文使用基于高斯射线束的叠加成像方法对复杂构造VSP数据进行成像,根据高斯束有效邻域波场近似理论提出逆高斯叠加权函数,并使用该权函数对VSP数据进行VSP-CDP转换.同常规的VSP-CDP叠加成像方法相比,本文方法不仅解决了复杂构造非零井源距VSP数据成像问题,而且可有效加密反射点覆盖次数从而提高成像的横向分辨率.模型算例及实际资料验证了本文方法的有效性和稳定性.     

黏弹VTI介质井间地震高斯束波场正演数值模拟

为了研究黏弹VTI介质井间地震波的波场特征,理论分析地震波在黏弹VTI介质中传播特性的基础上,编程实现高斯射线束方法对黏弹VTI介质井间地震波场的正演模拟.为将黏弹VTI介质和完全弹性各向同性介质正演记录进行对比,将黏弹VTI介质的黏弹性参数和各向异性参数设定为零,得到完全弹性各向同性介质下的正演结果.两种介质正演结果对比显示的差异与地震波理论完全一致,证明了所研究的黏弹VTI介质井间地震高斯束正演数值模拟的正确性,为井间地震复杂介质地震波场研究提供了借鉴.     

黑方台马兰黄土固结条件下孔隙变化特征

甘肃临夏地区的黑方台由于长期的农业灌溉导致台缘滑坡频发,整个台面普遍下沉3m以上。文章通过原状黄土的增湿固结实验、压汞试验和环境扫描电镜等对黑方台顶部和底部的原状黄土进行孔隙特征的分析。黑方台顶部黄土颗粒排列极为疏松、孔隙较大、黏土含量较低。底部黄土排列较为紧密,具有一定的孔隙,黏土含量较高。顶部黄土在固结实验中,21%含水量的黄土发生孔隙比突降,黄土的微观结构强度此时迅速减小或丧失。然而底部黄土没有发生明显的突变,水敏性不强。利用压汞试验确定了黑方台顶部黄土的孔隙主要压缩区间为孔径大于100m、孔径5～20m之间; 底部黄土的孔隙主要压缩区间为孔径大于100m、孔径1～10m之间。而且孔径小于0.1m的孔隙随含水量的升高具有增加的趋势。     

含水系统概念与保水采煤思路探讨以神南矿区为例

中国煤炭资源开采的重心正逐渐向中西部转移,然而干旱半干旱的气候条件,脆弱的生态环境,特别是煤炭开采将对本就不丰富的水资源产生重要的影响,严重制约了这一地区的煤炭生产。本文以位于陕北地区的神南矿区为例,探讨了在该地区进行水资源保护性开采,即保水采煤的科学问题。在分析中,将矿区含水系统的概念引入到保水采煤思想中,并讨论了这一系统应具有整体性、相关性、动态性、变异性的特点,认为应将矿区内水资源作为一个系统来统筹考虑。对于这样一个含水系统,在输入（降雨和基岩裂隙水）增加、输出（地表水系排泄）减少的情况下,滞留在系统内的总水资源量是增加的。在此基础上认为,由于采矿而引起的含水层适当的渗漏是有利于保水采煤的。     

柱状岩体崩塌动力特征与破碎规律

柱状岩体崩塌具有分布范围广、破坏能力强、影响范围大的特点。2004年8月12号,重庆甑子岩W12危岩体发生崩塌,崩塌体运动距离约600 m,形成显著超前空气冲击效应,激起浮尘高度约150 m。文章基于MatDEM离散元软件对甑子岩崩塌动力特征与破碎规律进行了研究,建立了按照实际节理分布的崩塌模型,实现了崩塌全过程的模拟,并结合影像资料验证了模型的有效性,在此基础上对MatDEM进行二次开发,统计分析了崩塌过程中岩块粒径演化规律,确定了崩塌过程中的四个显著颗粒破碎时刻,分别为崩塌源区底部岩体受压破碎、中上部岩体撞击低速三角区、中部岩体撞击斜坡地面与上部岩体撞击斜坡地面。引入分形维数与双参数Weibull分布模型分析了崩塌前后颗粒破碎规律,结果显示崩塌后颗粒破碎明显,细粒颗粒占比显著增加。文章为岩体崩塌的动力特征与破碎规律的研究提供了依据。     

1998年8月6日亚暴期间极光电集流指数AE的特征分析

极光电集流指数(AE)被广泛用来定量描述由电离层电流引起的极光带地磁活动.AE指数也是宏观描述亚暴事件强度和发展过程的一个主要指标,它的优点在于简单直观和快速.本文对1998年8月6日系列亚暴事件的极光活动、电流体系和AE指数的形态特征进行了分析.结果表明,伪亚暴期间虽然AE指数大于500 nT 且有快速增长和缓慢恢复的形态,但是极光没有明显的极向或者赤道向的扩展,极区电流体系主要呈现对流特征;伪亚暴和亚暴期间AE指数的形态变化没有本质区别,但电集流中心的位置有很大差异.我们进一步分析了台站分布对AE指数计算的影响,探讨了伪亚暴和亚暴期间磁场扰动最大值所处的磁地方时的差异.     

沉降曲线预测方法-变形过程指数法

高速铁路桥梁沉降控制是保证施工质量的重要措施.通过对京沪高速铁路桥梁大量沉降观测资料的积累,对软土地基沉降过程具有一定实际应用价值的沉降变形规律进行曲线回归,以预测其沉降发展规律.为了对桥梁基础沉降曲线全过程进行拟合和预测,通过各种理论计算和大量沉降观测资料的分析、统计归纳,首次提出了变形过程指数法.该成果为适用于京沪高速铁路及其他相关工程的桥涵基础的沉降预测提拱参考依据.