地震波动方程的局部间断有限元方法数值模拟

近年来,随着地震波数值模拟对计算精度和效率的要求越来越高,间断有限元方法开始受到越来越多的关注.本文中,针对具有吸收边界条件的二维地震声波波动方程,作者提出了一种基于局部间断有限元方法的数值模拟算法.该算法在空间上使用局部间断有限元方法进行离散,在时间上采用了显式蛙跳格式.在这种时空离散的组合方式下,每个时间步上,此算法在空间剖分的每个单元上的求解计算是相互独立的,因而具有极高的并行性.通过数值算例,我们将该算法与连续有限元方法进行了比较.结果表明,本算法不仅具有对起伏构造的良好适应性,而且在计算效率和计算精度等方面,都具有优越性.     

地球内部结构及物性研究的进展及问题

本文对近几年中国地球物理学家在地球内部结构和物质性质方面的研究工作进行总结.从地球内部结构的地震波速度成像,地幔介质的各向异性,地幔间断面及地幔介质物性进行了综述,指出在一些原有的研究领域,工作更加深入,方法更加先进,而且进行了广泛的国际合作,合作的范围也逐渐扩大,方式多样,并开拓了一些新的研究方向.在肯定我们近几年取得的一些新的进展的同时,也提出了地球内部结构研究中应进一步研究的问题.     

接触摩擦问题的数值模拟

无网格伽辽金法(EFGM)可脱离单元的概念,特别适合岩体裂纹面的接触摩擦分析。基于EFGM,在裂纹面引入罚参数,通过迭代计算,得到裂纹面真实的应力状态,从而模拟闭合裂纹的粘接、滑移和张开行为,数值结果表明该方法是合理可行的。     

辽金时期西辽河流域农业开发与人口容量

辽金时期西辽河流域农业核心区屡次转移 ,与人口数额、资源禀赋以及由此而产生的环境压力相关。由于西辽河流域南北地区资源环境的差异 ,两地能够供养的人口数量是不同的。本文指出 ,虽然辽中期以西拉木伦河流域为核心的上京地区与以老哈河流域为核心的辽中京地区人口数额相近 ,但辽上京地区人口接近或达到这一地区人口容量的临界值 ,环境已不能满足全部人口的生存需求 ,最终以人口迁出形式求得人口与资源的暂时平衡 ;而辽中京地区 ,由于资源环境较优 ,整体上人口与资源禀赋保持平衡 ,仅局部地区存在资源不能持续满足人们生存需求的现象 ,在此背景下人们以二次移民形式完成新一阶段生存环境的选择。     

无网格伽辽金法(EFGM)模拟不连续面

无网格伽辽金法（ＥＦＧＭ）是最近出现的一种新的数值方法。该法只需节点信息,不需将节点连成单元;此外,还有精度高、后处理方便等优点。本文论述如何用该法模拟不连续面,并给出算例。     

摩擦材料的位移间断条件研究

应用势能变分原理导出了位移间断条件,它仅与材料的强度有关。同时也建立了位移间断条件与控制方程解丧失唯一性之间的联系,探讨了两者之间的异同,明确了两者等效的范围。研究结果表明：解的唯一性丧失是应用本构算子和声学张量来讨论材料刚度劣化造成的稳定问题,其条件应该等效于位移间断条件,但它没有用强度条件表示的位移间断直接,尤其是在材料的试验破坏强度明确时。     

钱塘江口涌潮的二维数值模拟

应用二维有限体积法、Osher格式及间断拟合法,计算了钱塘江河口涌潮产生、发展到消亡的全过程。该算法能保证水量和动量守恒,且能适应水深巨大变化和动边界。根据钱塘江涌潮的特点,可将其合理概化为一线潮。在网格尺寸较大情况下,计算的一线潮仍保持高分辨率,能准确满足水力学间断条件,且计算量小,可以在微机上实现。在对某实测半日小潮进行率定后,对随后的大潮进行了验证计算,涌潮的主要特征(如涌潮高度、移速、水位和流场等)与实测资料符合良好,证实了模型的合理性和模拟能力。     

太平洋CC区的沉积间断与多金属结核的关系

根据对取自东北太平洋“克拉里昂”和“克里帕顿”两断裂带之间的４３０号柱状岩芯的多学科的综合分析结果，发现该岩芯中至少存在四个比较明显的沉积间断。这四个沉积间断分别处于岩芯的表层，２８ｃｍ，２１５ｃｍ，和３２０ｃｍ处，其年代分别为全新世，中更新世，上上新世和中中新世－上上新世。南极底层流的发育则是造成上述沉积间断的主要原因。     

梧州市金山顶金矿床地质特征及矿化富集规律

梧州市金山顶金矿产于黄塘、铁冲等岩体外接触带的EW向断裂中,赋矿围岩为寒武系黄洞口组的碎屑岩及矽卡岩。矿区金矿以构造蚀变岩型金矿为主,EW向层间断裂是矿区主要容矿构造,成矿元素的矿化富集受其顶底板围岩岩性、岩脉侵入的产状和规模等因素影响。文章介绍了金山顶金矿地质特征,并对其矿化富集规律进行了研讨。     

川南深层页岩水力压裂缝网扩展规律数值模拟研究

3500 m以深页岩气资源量占整个川南地区总资源量的比例高达86.5%,该区深层页岩气藏构造复杂,压裂形成复杂缝网的难度大,有必要通过数值模拟研究深层页岩气复杂缝网主控因素,对实现川南地区深层页岩气的效益开发具有重要意义。在对川南地区页岩气气田某井的岩芯进行细观尺度下的观察并构建二维裂缝模型的基础上,利用位移间断边界元法(DDM)模拟深层页岩水力压裂过程中水力裂缝与天然裂缝相互作用的物理力学过程,研究主应力、应力差和压裂液排量对裂缝扩展的影响。结果表明：在高应力差条件下缝网的复杂程度和总长度急剧降低,缝网的平均宽度增大,且平均宽度随排量增加而增大的能力变得有限。在高应力差条件下提升压裂液排量,缝网长度的增加以产生新生裂缝为主,同时提升排量对于激活天然裂缝有一定的提升作用,但是效果有限。相比于拉张裂缝,剪切裂缝的形成受主应力和压裂液排量的影响更显著,在高应力差条件下缝网中剪切裂缝的长度急剧降低。随着压裂液的注入,在较低应力差和相同压裂液注入量的情况下,低排量工况下的裂缝长度逐渐大于高排量工况下的裂缝长度。在应力差较高的情况下裂缝扩展的速率较低,同时会使提升排量而形成更多新生裂缝的能力变得...