方位各向异性粘弹性介质波场数值模拟

当地震信号通过复杂地球介质时,地层除了表现为各向异性,还表现为内在的粘弹性特征.因此,为准确描述地震波在地球介质中的传播特征,理想的地球介质模型应该能够模拟岩石的各向异性特征和衰减特征.本文给出了各向异性粘弹性介质模型的波动方程及其差分格式,并利用有限差分法实现了地震波波场数值模拟.结果表明了该介质模型中地震波场特征与各向异性主轴方位和介质的粘滞性参数之间的关系.     

主动式声纳列阵拖曳系统姿态数值计算

主动式声纳列阵拖曳系统是用于探测潜艇的新型声纳系统，为了准确探测潜艇的位置，必须首先预报声纳列阵的瓷态，本文通过对其三维力学模型的分析，得到该系统的运动微分方程，其中缆索的力学方程是基于Ablow和Milinazzo的模型，而对于拖体则运用六自由度空间运动方程模拟，结合边界条件，用有限差分法求解，通过对拖船的不同运动状态如匀速，变速和回转的计算，证明本文的方法对于预报声纳列阵的姿态是有效的。     

输电线断线对高压输电塔-线体系的冲击作用分析

研究了输电线断线对高压输电塔-线体系的冲击作用。给出了断线前后的结构动力平衡方程。分别采用梁单元、杆单元和悬链线单元对输电塔、绝缘子和输电线进行了模拟。根据实际工程,考虑输电线的几何非线性建立了高压输电塔-线体系的三维有限元模型,并计算了输电塔的动力特性。根据分析方法及分析工况,分别研究了不同工况下断线对高压输电塔-线体系的冲击作用及安全度评定。研究结果表明,地线的断线冲击较小,应该考虑不同的导线断线组合情况;断两根导线的冲击值,接近于设计所取的安全系数;输电线断线对高压输电塔的冲击作用不可忽视。     

弹性波有限元逆时偏移技术研究

改善弹性波有限元逆时偏移剖面的质量是目前该方法面临的难题，为此，首先在有限元方程中，合理地加入边界力项，并找到准确的成像条件，以及对炮集资料用惠更斯（Huygens）原理消除直达波和面波干扰等措施，提高了复杂含油气结构的偏移剖面质量．本文重点研究单分量资料弹性波偏移的可靠性，利用单分量、抽炮集资料，模拟实际资料处理典型含油气构造，得到了高质量的自激自收和炮集资料的偏移剖面．     

Geochemistry of rare-earth elements in shallow groundwater,northeastern Guangdong Province,China

Shallow groundwater and hot springs were collected from northeastern Guangdong Province, Southeast China, to determine the concentrations and fractionation patterns of rare-earth elements(REE). The results show that the La, Ce and Nd of REEs are abundant in groundwater and rock samples, and the ∑REE contents in groundwater and rock samples range from 126.5 to 2875.3 ng/L, and 79.44 to 385.85 mg/L, respectively. The shallow groundwater has slightly HREE-enriched PAAS-normalized patterns. However, the granitic rocks PAAS-normalized patterns, with remarkable negative Eu anomalies, are different from that of shallow groundwater. The enrichment of HREE is considered to be controlled by REE complexation and readsorption for most groundwater has Ce and Eu positive anomalies. The Ce and Eu anomalies in groundwater are controlled by redox conditions. Moreover, the Fe-contain sediments dissolution and/or the reduction of Fe oxyhydroxides are another factor contributing to Ce anomalies. The Eu anomalies in groundwater are controlled by the preferential mobilization of Eu2+ during water-rock interaction compared to Eu3+.     

构造应力场三维数值模拟的有限单元法

目前构造应力场的研究主要是基于平面的二维分析,随着油气成藏过程三维模拟的发展,应力场的三维数值模拟显得越来越重要.从三维空间角度出发,分析了应力场的有限元模拟与求解的整个过程.基于不规则六面体单元的角点网格数据模型,对有限元求解法进行了分析与研究并提出计算方法.基于不规则角点网格数据模型的三维构造应力场有限元计算方法是本文的创新点.最后用上述方法对东营凹陷的牛庄-王家岗区域三维应力场进行了实际模拟计算,计算结果相比于其他数据模型更符合实际情况.      

迎风有限元法在三维潮流数值模拟中的应用

为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维波数值模拟中的应用，并为建立三维物质扩散模型，最终为解决实际工程问题打下基础，以非线性浅水波方程为基础，采用一咱平面迎风有奶元与垂向工有限差分相结合地数值计算方法建立三维潮流数学模型，基地实际的物理过程，在计算中将三维流动分成外重力波和内重力波，耦联求解潮位和流速的空间分布。应用本模式计算了天津新港附近渤海海域的三维潮流运动，以较高的分辩率揭示了潮流空间结构特     

Penetration response of spudcans in layered sands

The behaviour of spudcan foundations during the installation and preloading in two-layer sand sediments was investigated through large deformation finite element (LDFE) analyses. The LDFE analyses were carried out using the coupled Eulerian-Lagrangian approach, modifying Mohr-Coulomb soil model to capture hardening and subsequent softening effects of sand. Parametric analyses were undertaken varying the top layer thickness, relative density of sand and spudcan diameter. Both loose to medium dense-over-dense and dense-over-loose to medium dense sand deposits were explored. The results showed that, for the investigated relatively thin top layer thickness of ≤ 5 m, spudcan behaviour was dictated by the bottom sand layer with a minimal influence of the top layer. For assessing the penetration resistance profile in two-layer sands, the performance of the ISO, SNAME, InSafeJIP, and other existing theoretical design methods were evaluated.     

半潮堤前的反射形态与时均流速场分析

采用模型试验和数值模拟研究了不同水深工况下半潮堤前的反射形态及时均流速场。基于Hilbert变换建立了叠合波的时频分离技术,同时获取了入射波和反射波的波面过程及相位关系,通过试验数据证明其适用于不同反射程度的波浪信号分析。不同水深工况下,半潮堤前形成了部分立波系统,腹点和节点分别以四分之一波长的偶数倍和奇数倍交替增加。半潮堤前底床水质点水平速度包络图与波面包络图相差四分之一周期的相位,水平速度的极大值和极小值分别出现在波面包络图的节点和腹点,意味着节点处易形成冲刷,腹点处易形成淤积。3种工况的周期平均速度场均在迎浪基床上方的堤脚处存在一个小型环流系统,可能引起局部冲刷,此处需加强防护。淹没工况下,半潮堤前的周期平均速度场形成一个大型环流系统,表层水流向堤后,中下层水流向海侧,意味着底床悬起的泥沙很可能向离岸方向流失。