基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟

堤坝地基的渗透变形过程实际上是“土中水”转变为“水中土”的过程。在渗透变形发生的集中管涌通道区域,采用常规渗流分析理论,单纯增大管涌通道渗透系数的方法是不太合适的。在未发生渗透变形的区域,用常规渗流理论计算;在管涌通道区域,用管流理论,公共边界上两者之间水头相等、流量大小相等且方向相反,能够较好符合渗透变形的发展规律。为了适应计算过程中内部边界条件不断变化的特点,采用无网格法伽辽金法（element free Galerkin method,EFG）对渗流场进行计算。算例计算表明,这种渗流-管流耦合的方法能够模拟管涌通道绕过防渗墙等复杂的发展过程。     

近岸波浪传播的非静压数值模型

基于均匀网格,建立了沿水深积分的非静压波浪传播数值模型,模型的求解分静压步和动压步两部分。静压步的控制方程为全非线性浅水方程,采用有限体积格式求解,通过采用线性重构技术和全隐式离散底摩阻项,保证了格式的和谐性、守恒性和水深非负性,有效处理了海岸动边界问题。动压步通过应用有限差分方法求解泊松方程考虑动压力,使得模型具备模拟色散性波浪传播的能力。引入波浪破碎指标,波浪破碎后模型退化为静压模型,破碎波自动捕捉为间断。通过算例对所建立模型进行了验证。     

人工裂缝逼近条件下天然裂缝破坏特征分析

通过水力压裂裂缝的诱导应力场打开远场天然裂缝,可改变储层应力场,易形成压裂主裂缝、分支缝、应力松弛缝相互连通的裂缝网络,从而提高了页岩气储层改造效率,因此在页岩气开采中具有广阔的应用前景。人工裂缝逼近条件下天然裂缝的破坏特征是人工裂缝诱导应力场激活远场天然裂缝的核心问题之一。应用位移间断法(DDM),建立了人工裂缝逼近条件下激活天然裂缝的力学模型。根据摩尔-库仑破坏准则,建立了不同天然裂缝破坏状态的约束条件,形成了天然裂缝破坏特征的计算方法,并通过算例验证其正确性。在此基础上,模拟了人工裂缝逼近条件下天然裂缝张开、滑移、闭合行为,并研究了其影响因素。结果表明,天然裂缝下表面处最大主应力呈双峰型分布,天然裂缝下表面处最大主拉应力随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增加而增大。当人工裂缝逼近天然裂缝时,天然裂缝的剪切型破坏长度大于张拉型。天然裂缝破坏长度随着天然裂缝与最大水平主应力方向夹角的增大而减小,随着缝内净压力的增大而增大。天然裂缝破坏长度随着人工裂缝尖端到天然裂缝的距离的减小而增加。天然裂缝剪切型破坏长度随着摩擦系数及黏聚力的增大而减小。研究结果对页岩气压裂技术具有理论指导意义。     

光压摄动计算中地影间断的处理

人卫精密定轨中受摄星历（或称精密星历,即状态转移）,可由分析解或数值解提供,相应的定轨方法亦有分析法定轨与数值法定轨之称。对于后者,在一般情况下,现有的常微分方程数值解法（或称积分器）已能满足精度要求,除长弧定轨外,有一定问题是值得注意的,即地影“间断”问题的处理,这关系到如何在保证星历精度的前提下提高计算效率的问题。本文针对这一问题,给出了相应的改进算法,并通过数值验证表明算法的有效性。     

中、西太平洋多金属结壳生长速率变化与制约因素

多金属结壳在不同生长区域、层位存在生长速率的差异,这在一定程度上反映了其生长条件的优劣,说明其受到了诸多海洋要素的制约。本研究在总结生长速率变化与结壳生长区域、年代和结构构造的关系的同时,分析生长间断发生与生长速率变化的关系,并尝试对多金属结壳生长环境条件的转变进行探讨。多金属结壳的生长速率随采样海山区位置由东向西(莱恩海山区—麦哲伦等海山区)、结构构造由致密到疏松再到较致密和生长期由老到新由高至低变化。最低含氧带之下合适的深度、较强的氧化性、较丰富的陆源物质供给和海洋中较高的碳酸钙溶解率有利于结壳的生长,使其具有较大的生长速率。多金属结壳生长间断的发生对应3种生长速率变化情形:①在生长速率由低升高前,主要对应65～60 Ma的间断期,此时水动力条件不佳,结壳因生长环境过差而间断,由差转好时复生长;②生长速率由高转低时,主要对应51～42 Ma和40～35 Ma的两次间断期,此时气候回暖同时陆源风尘供应水平较低,结壳在生长环境变差时间断,稍好时复生长;③生长速率持续偏低时,对应28～18 Ma的间断期,此时大洋CaCO₃溶解率持续偏低,结壳在长时间较差的生长环境中...     

长江三角洲泥质潮坪沉积间断的定量分析

现场观测获得了长江口开敞型泥质潮坪不同时间尺度的沉积速率及层偶保存率。每天观测结果表明，单个层偶的保存率约为46．6％。随着观测时间间隔的增大保存率迅速减小,大小潮周期内层偶保存率降为9．2％，季节性观测层偶保存率为3．7％。现代长江三角洲建造一个完整的潮坪沉积层序约需96a。百年尺度潮坪层序层偶的保存率仅为0．74％，99．26％的潮汐周期由于侵蚀或无沉积而没有纹层保存下来，形成间断。因此，沉积间断占潮坪层序的比例应为99．26％。沉积速率和沉积时间之间存在对数线性负相关，拟合直线的斜率为－0．39，由此推导出潮坪层序的完整性计算公式为C＝（t^*/t)^ 0.39。虽然对泥质潮坪沉积中沉积间断的估计有很大的不确定性，但它是从现代沉积过程观测中得到的，可以帮助我们更深入地认识古代潮坪沉积的特征及其成因，并突出沉积间断在潮坪沉积层序中的重要性。     

渭南阎村W7孔岩心样品的古地磁学研究

对渭南阎村W7孔岩心地层样品的磁性地层学研究,确定了黄土组、三门组地层的时代。这一地区的黄土/古土壤层形成始于松山反极性时晚期,约为1.1MaB.P.。按照地层样品的剩磁特征和岩性特征对黄土/古土壤层作更精细地划分,这一地区的黄土/古土壤层相当于马兰黄土、离石黄土层,缺失午城黄土。地层的剩磁极性资料表明,三门组地层形成于高斯极性时晚期—松山极性时中期,按照奥尔都维正极性亚时为第四纪下限的年代准则,确定三门组地层的时代为晚上新世。 W7孔岩心的地层样品的剩磁极性序列与已有的地磁极性年代表的磁极性序列大体相当,本项研究也揭示了二个短周期极性事件的存在,位于第5黄土层的安比拉事件(Emperor)发生的年代约为0.445—0.458Ma B.P.。位于第9黄土层的后期哈拉米洛事件(Post-Jaramillo)发生的年代约为0.77—0.81MaB.P.。 磁性地层学研究表明这一地区在松山反极性时中晚期出现过沉积间断,持续时约0.5Ma。 根据W7孔的地层学研究认为,选择以奥尔都维正极性亚时末期的年代(1.60MaB.P.)作为第四纪下限是有利于第四纪地层的划分和对比的。     

含单个孔洞岩盐路基稳定性的无网格分析

用无网格伽辽金法计算了孔洞边缘危险点的应力。对含单个孔洞岩盐路基的稳定性进行了分析,给出了针对不同孔洞埋深的临界载荷。数值结果表明,EFGM对于解决含有单个孔洞的应力集中问题,是有效且灵活的。     

基于MSP430的旅客列车报警系统设计

介绍了旅客列车报警系统的组成.给出了基于MSP430单片机并结合新型的高性能低功耗的收发一体的CC1100芯片,设计报警节点;利用BCH(15,7)编码保证无线通信的可靠;并用间断工作的方式进一步降低了功耗.通过实验证明,设计运行稳定可靠,并满足低功耗长时间工作的要求.