平板间湍流流动影响因素的研究

流动状态变化直接影响着设备的功耗和性能,为了研究湍流流动状态的产生和变化情况,以优化设备性能。采用蒙特卡洛直接模拟方法计算了Knudsen数以及平板间距离变化时,平板间流体湍流流动变化。采用变径软球模型计算模拟分子之间的双体碰撞,计算分子与壁面之间的相互作用时,引入比例系数对镜面反射、漫反射后速度进行比例合成,计算反射后速度。计算了Knudsen数、平板间距离不同情况下平板间流体雷诺应力、湍流度等的变化情况,分析了平板间流体湍流脉动的变化。     

地下水模型的Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法

讨论了求解地下水模型(水流模型和水质模型)的Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法。从基本的随机变量入手,避免了过程中随机变量的增多问题,给出结点水头(浓度)的均值、方差和水头在某区间的概率计算方法;改进了矩阵求逆的效率,对输入随机变量较多、随机变量变异较大的非稳定地下水问题特别有效。同时选取二维承压地下水水流问题(有解析解)作为例子,进行了随机数值模拟实验。     

电性源瞬变电磁响应计算中的误差研究

电偶源瞬变电磁测深具有工作效率高,对地电断面分辨能力强的特点,越来越受到地球物理学家的关注。但在电偶源测深时直接将具有一定长度的接地导线看作偶极子源会带来一定的计算偏差,影响了探测精度。偶极子响应近似解与精确解存在一定的误差,这里分析这些近似可能带来的计算误差。时域与频域的转换过程在目前的数值计算手段下还无法做到完全的无误差,通过均匀半空间下的场值响应解析解和采用目前常用的线性数字滤波方法计算的均匀半空间的场值响应进行对比,分析使用数值计算方法计算层状介质场值响应可能存在的计算误差。同时,在常规电偶源测深时,往往采用远区场计算公式,以满足偶极子近似的条件。远区场公式的推导过程中存在着幂级数展开的近似,通过对各展开项的分析,指出该近似过程可能得到的计算误差,最后,针对各种计算误差的存在,提出了新的研究方向和思路。     

The New Meteorite Fall of Yanzhuang—A Severely Shocked H6 Chondrite with Black Molten Materials

At 21:45 hr (Beijing time) on Oct. 31, 1990 the Yanzhuang meteorite hit the ground at the Yanzhuang village, Wenyuan County, Guangdong Province. Several fragments, totalling 3.5 kg, were recovered during the field survey. This meteorite is a rare one of its kind due to its heavily shocked features and thick veins made up of black molten materials. Olivine and low-calcium pyroxene are compositionally homogeneous with Fa=18.59, Fs=16.35 and Wo=1.29. The chemical composition (total Fe=28.0%) and recrystallized texture of the chondritic mass show that the Yanzhuang is an H6 chondrite. The black molten materials occur in the form of blocks (up to 2×3×4 cm in size) and veins (0.1–15 mm in width), and contain a lot of rounded and elliptic FeNi-FeS blobs (up to 6–10 mm in length). The metal in these blobs exhibits distinct dendritic structure characteristic of rapid cooling. Unmolten and molten samples are very similar in chemical composition, fitting well with the average H-chondrites. Partial melting and FeNi/FeS-silicate separation have not been observed in the molten materials of the Yanzhuang. This project was financially supported by the Science Foundation of Guangdong Province.     

山东省灵山岛负载构造和球-枕构造研究

本文运用野外露头考察、沉积岩石学、地质统计等方法,对灵山岛的负载构造和球-枕构造进行研究。这些负载构造和球-枕构造侧向延伸好,在整个剖面上连续分布,具有多尺度、多形态、多组合等特点。形成负载构造和球-枕构造的前提条件是地层密度的倒置(上大下小),变形的根本驱动力是沉积物自身的重力。球-枕构造和负载构造的形成机制相同,只是变形程度和阶段不同。根据不对称负载构造受横向剪切力分析,证明早白垩世时该盆地存在古斜坡,并且SE高、NW低。综合考虑地震触发形成震积岩的标志特征和灵山岛的构造地质背景,认为本研究区的负载构造和球-枕构造系古地震触发形成。     

球坐标系下三维大地电磁正演研究

大地电磁正演理论研究热点一直以来主要集中在如何提高计算效率和精度,但在剖面足够长、探测深度足够大的情况下,传统的笛卡尔坐标系数值模拟方式难以准确拟合地球曲率形态.本文研究了基于球坐标系的三维大地电磁正演,推导了交错网格有限差分三维正演公式,与一维解析解和三维标准模型测试对比,验证了正演算法的正确性.通过理论模型计算,对比分析球坐标和笛卡尔坐标系正演结果表明：球坐标系模拟更合理,避免了传统笛卡尔坐标拉伸投影所引入的误差,可代替目前的笛卡尔坐标模拟方法.基于球坐标和笛卡尔坐标系的三维大地电磁正演响应值随着频率变低差异越明显.球坐标和笛卡尔坐标计算结果差异度与频率、模型结构和电阻率有关.本文模型计算结果在数万秒周期处已出现接近10%的差异,对于较大尺度的长周期大地电磁,地球曲率的影响不能忽略.

     

滇中禄丰地区中元古代早期球颗玄武岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其大地构造意义

在1∶5万区域地质调查的基础上,在禄丰地区东川群黑山组新发现了球颗玄武岩及凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术测得球颗玄武岩和凝灰质板岩中锆石U-Pb加权平均年龄分别为1678±10 Ma和1572±19 Ma,表明黑山组沉积时代为中元古代早期;其中球颗玄武岩SiO_2含量介于40.83%～52.56%,δEu正异常,大离子亲石元素Rb、Ba和高场强元素Nb、Ta、Th等强不相容元素相对富集,全岩地球化学显示为大陆板内低钛拉斑海相玄武岩,形成于伸展的构造环境,可能为Columbia超大陆裂解的产物。本次的发现,为准确地标定东川群时代、层序及大地构造属性提供新的参考依据,也为重塑整个滇中前寒武纪地层格架提供时代约束。     

基于渐近展开法的脆性岩石双尺度方法初步研究

将渐近展开法与细观统计模型相结合,研究了脆性岩石双尺度计算方法。该方法在细观尺度定义材料属性,假定材料参数符合Weibull分布,采用弹性－理想脆性本构模型,脆断标准采用修正的Mohr-Coulomb准则和最大拉应力准则,通过宏细观尺度耦合计算,得到细观尺度材料损伤演化及其对结构宏观性状的影响。方法包括确定材料统计参数、确定细观尺度代表性体积单元（RVE）及求解边值方程等步骤。数值模型采用商业软件ABAQUS及其内嵌的UMAT用户子程序实现。该方法适用于岩石单轴受压或低围压应力状态,考虑到计算效率,计算时宜采用混合尺度,即模型重点（关键）部位采用双尺度,而其他区域采用单尺度计算。宏观尺度材料软化后未采用正则化方法,此时的计算结果有网格依赖性。     

对中国大陆区域地磁场提取的认识

本文从球谐函数理论的物理含义、中国地磁数据的分布情况及实际计算结果的分析,提出对当前用球谐函数拟合法提取中国大陆区域地磁异常的几点认识。     

基于光纤光栅的土体含水率快速测定试验研究

土体含水率与其强度、变形和渗透特性密切相关。快速测定原位土体的含水率是地基基础工程中的一个重要课题。针对现有测量方法在实时性等方面的不足,本文首次提出了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）技术快速测定土体含水率的方法。该方法利用落球对埋设在砂土中的FBG应变传感器施加冲击荷载,获得传感器在冲击过程中的应变状态及其变化规律,在此基础上提出了峰值应变的概念;通过控制变量法,对不同含水率的砂土进行多组室内试验。试验结果表明:峰值应变随着含水率的增加而近似线性减小,因此可通过经验方程估算出土体含水率。最后分析了该方法中可能的误差来源及减小误差的方法。