动载作用下岩石类材料破坏模式及能量特性

对岩石类材料的破坏模式和能量特性进行分析研究,利用ANSYS/LS_DYNA数值模拟软件模拟SHPB冲击的整个过程。通过对试验和数值模拟所得测试曲线进行对比确定模型的有效性,进而分析试件中有效应力的传播过程,提出试件张应变破坏、轴向劈裂拉伸破坏、压碎破坏的3种破坏模式;通过对数值模拟所得试件的内能-时间历程分析表明,试件的内能具有显著的应变率效应,在应变率较低时,可以划分为2个阶段,而在应变率较高时,可以划分为4个阶段。     

岩石单轴压缩下能量与损伤演化规律研究

能量变化是材料各参数变化的本质特征。通过颗粒流模拟岩石单轴压缩试验,从细观力学角度分析能量转化、裂纹扩展及损伤演化规律。颗粒流利用细观颗粒的运动克服了宏观力学理论不易实现试件多裂纹破坏形态的缺点,以此研究能量变化更加合理。应力-应变各阶段能量与微裂纹及损伤存在着相互对应的发展关系。通过3种工况论证了宏-细观力学参数对应关系,采用最小二乘法拟合得出微裂纹与轴向应变呈幂次函数关系。采用割线模量定义损伤变量,取模量加速下降处（对应裂纹加速扩展）为损伤门槛,对应损伤阈值为0.158。3种工况下微裂纹数量与损伤呈线性发展关系,为损伤演化的深入研究提供参考。     

分级循环荷载下岩石动力学行为试验研究

利用WDT-1500多功能材料试验机,对砂岩、砾岩和砂砾岩进行了分级循环荷载试验,研究了岩石的动弹性模量对应力幅值和应力水平的响应特性,得到了动弹性模量和耗散能随应力幅值、应力水平及含水率的变化规律。试验结果表明,分级循环荷载下岩石的能量耗散越多,动弹性模量越小;应力水平越高,动弹性模量和耗散能越大;含水率和应力幅值越大,动弹性模量越小,耗散能越大。讨论了邓肯-张模型能够描述分级循环荷载作用下岩石的应力-应变关系,构建了动弹性模量随应力水平、应力幅值及含水率变化的演化模型,探讨了模型参数的确定方法。根据能量耗散的经验法则,建立了耗散能演化模型,结果表明,该模型能够描述分级循环荷载过程中能量耗散行为。     

关于频率电磁测深几个问题的探讨(八)——频率电磁测深与瞬变电磁测深的关系

从探测原理出发,说明人工源频率电磁测深与瞬变电磁测深的关系密切,这是一个问题的两个方面,可以互相转换。两种探测方法实质是一样的,具有共性;但毕竟从频率域和时间域两个侧面反映问题,又具有各自特性。两种方法的原理所依据的麦克斯韦方程,其正演公式可通过傅立叶变换相互转换;从实际探测所发收的信号特征,场区划分与探测深度等主要方面阐明两种探测方法异同,以加深对探测理论与方法的认识,结合实际择优应用。      

页岩中气体的超临界等温吸附研究

页岩气等温吸附实验多为临界温度以上的吸附实验,其得到的吸附量为过剩吸附量。为了研究页岩气超临界等温吸附机理,运用重力法,在临界温度以上,分别进行了甲烷和二氧化碳在页岩中的高压等温吸附实验。在分析经典型吸附和超临界吸附区别的基础上,通过修改的超临界等温吸附模型(Langmuir方程和微孔充填(Dubinin Radushkevich,D-R))对实验数据进行了拟合。结果表明:简单的Langmuir方程可近似拟合甲烷吸附实验数据,但精度不高,且无法拟合二氧化碳的吸附数据;将吸附相密度作为可优化参数,修改的微孔充填模型和Langmuir模型能很好地拟合甲烷和二氧化碳的吸附数据,其中修改的微孔充填模型拟合效果最好,且回归得到的超临界甲烷吸附相密度同文献报道的一致,表明吸附气可能以微孔充填的形式存在。      

我国东部地区非随机持续性微震背景噪声场源的特性及定位研究

我国东部地区陆海相连的独特区位是探究微震(2～20 s)背景噪声机理的天然场所.本文发展了一种基于噪声互相关非对称性能量走时差的场源定位技术,并结合频域偏振等方法,利用335个宽频带固定地震台站2015-2017年期间三分量的连续记录数据,着重研究了我国东部陆地及近海地区微震背景噪声的非随机固有特性与场源位置,并对及其...     

提高任意广角波动方程计算效率及压制倏逝波干扰方法

任意广角波动方程（Arbitrarily Wide-angle Wave Equation,AWWE）是一种高精度的时空域单程波动方程,与其他时空域单程波方程相比,具有更大的成像倾角,因此是偏移成像的有力工具之一.本文改进了现有的AWWE有限差分计算方案,避免了原计算方案中对矩阵反复求逆的过程,同时减少了矩阵相乘的次数,显著地提高了AWWE数值计算的效率.数值实验证实,采用改进之后的计算方案,其计算结果与原方案完全一致.此外,本文采用了一种方法,在有倏逝波干扰的情况下,能在频率-波数（f-k）域区分出倏逝波与非倏逝波,为设计f-k滤波器提供合理的视速度门槛信息.偏移实验证实,在深度延拓时仅仅进行数次f-k滤波就能很好地抑制倏逝波干扰,提高偏移成像质量.     

基于空间离散烈度点椭圆模型的历史地震参数估计方法研究

正由于地震仪器记录的历史较短,不足以在短时间、小尺度范围内弄清楚地震活动性规律,因而研究历史地震非常重要。地震史料只有转换成用现代地震参数(如震级、震中位置等)的形式来表达,才有可能用于地震科学的各种研究。已出版的各版本历史地震目录中地震参数估算方法主观经验性较强,不确定性较大;现有新方法多以圆烈度衰减关系为基础,忽略了烈度分布的椭圆特征。本文通过建立椭圆烈度分布模型,联立椭圆数学方程,直接代     

岷县漳县6.6级地震前地震活动能量场分析

运用随机函数理论将地震释放能量作为地震活动场的基本要素,采用自然正交函数展开方法系统研究了2013年岷县漳县6.6级地震前震中区域地震活动能量场的时空特征。结果表明：地震前能量场的前4个主要特征值对应的典型能量场时间因子出现明显上升变化,可能是中短期时间异常特征;而主要典型场的空间等值线形成局部能量高值异常危险区,可能是中短期空间异常特征。最后分析不同时间段研究区域均值能量场空间变化图像,显示出岷县漳县6.6级地震前震中确实存在长期的能量场高值危险区背景,短期的能量场均值异常显著变化;宁夏南部及邻区也存在长期的能量场高值危险区背景,只是短期的能量场均值异常不明显,未来几年或稍长时间也存在发生强震的可能。     

鲁东地区视应力时空变化特征分析

利用山东数字地震台网记录到的山东东部地区2008年以来的地震波形资料,在去除地震序列的余震之后,采用Brune模型,并结合遗传算法反演计算了225 次Mr≥2. 0地震的视应力,讨论了视应力与震级的关系,分析研究了视应力的时空变化特征,并通过视应力的时空变化来研究该区应力状态的特征。结果表明:鲁东地区中小地震的视应力范围在0.06~3.91 MPa,平均应力水平在0.31 MPa,可作为该区的背景应力水平;视应力与震级呈正相关关系,随震级的增加而升高,利用稳态回归拟合初步得到适合于该区的定量统计关系;计算的视应力值减去由震级得到的理论视应力,去除震级的相关性干扰,得到差视应力,能更真实的反应该地区的应力变化特征;视应力的时间变化显示鲁东地区目前正处于应力的积累增强阶段,可能与近期鲁东地区震群频发有关;空间分布显示目前高视应力集中区主要分布在沂沭断裂带安丘段附近和烟台附近地区,对于山东地区年度危险区的判定有一定意义。