虚拟现实中的物理引擎ODE与虚拟引擎OSG结合探讨

随着社会的进步和科技的发展,传统技术及其赖以生存的经营方式正渐渐地发生细微的变化,这在混沌学里被视为事情发生质变的一个不可忽视的因素。同样,开源物理引擎(open dynamics engine)与虚拟引擎(openscene graph)在这种变化中积极地上演着自身的角色,并不断拓展自己的"势力范围"。本文分别从两个引擎的角度进行了阐述,并将两者进行了有效地绑定,构建出能体现物理特性的虚拟环境。     

台湾增生楔的构造单元划分及其变形特征

台湾增生楔位于欧亚板块、菲律宾海微板块和南海的结合部位,是现代弧陆碰撞研究的理想场所。通过对南海973航次在该区域的多道地震剖面的解释,对该增生楔进行了构造单元的划分,并分析了变形特征。认为台湾增生楔是由3个部分,即弧陆碰撞产生的增生部分、洋内俯冲产生的增生部分和增生楔后端在恒春海脊和北吕宋海槽之间的构造楔组成,研究区的高屏斜坡、恒春海脊和北吕宋海槽西端变形带分别是3个部分的反映。自中中新世以来,南海洋壳开始沿着马尼拉海沟向菲律宾海微板块俯冲,形成增生楔中洋内俯冲增生部分;与此同时菲律宾海微板块开始向NW方向移动,前缘的吕宋岛弧自6．5Ma B．P以来与亚洲陆缘斜向碰撞,形成增生楔中弧陆碰撞增生部分。碰撞首先发生在台湾岛的北部,由于弧陆强烈的挤压作用,增生楔后端部分向北吕宋海槽倒冲楔人,使得上部的北吕宋海槽的沉积发生隆升变形。滨海的各个地貌单元可以和台湾陆上的地貌单元相联系,它们具有相似的地质特征,但是由于陆上部分增生历史久,不仅抬升为陆,而且地层的年代也更老。     

Geodynamics of the divergent double subduction along the Bangong-Nujiang tethyan suture zone: Insights from late mesozoic intermediate-mafic rocks in central Tibet

Bangong-Nujiang Suture Zone (BNSZ) in central Tibet plays an important role in evaluating the formation and uplift mechanism of Tibetan Plateau. However, its Mesozoic tectonic evolution is ambiguous and intensely debated. In this study, Early Cretacesous adakites and sodium-rich arc rocks are identified in Western Qiangtang (WQ) and Northern Lhasa (NL) sub-terranes. Forty-four adakite samples from both WQ and NL have akin geochemical features, and are derived from partial melting of subducted oceanic crust with amphibole residual. Nineteen sodium-rich samples originated from a mixed source region between crustal sediment and enriched lithospheric mantle. These two parallel arc belts separated by the Bangong-Nujiang Suture Zone (BNSZ) represent the divergent double subduction of the Bangong-Nujiang Tethyan Ocean (BNTO). Combined with the previous studies, our new data suggest three significant magmatic flare-ups at ∼240–140 Ma, 135–105 Ma and 92–60 Ma in the WQ and BNSZ, and two at 135–105 Ma and 92–60 Ma in the NL. These asymmetrical magmatic activities indicate that the southern subduction may have commenced at about 135 Ma and experienced slab breakoff at the latest Early Cretaceous, and the northern subduction could trace back to L-Triassic (228 Ma) and experienced episodic low-angle subduction, slab rollback (190-140 Ma) and oceanic ridge subduction (135-100 Ma). The 100–92 Ma magmatic gap, 92–60 Ma magmatic flare-up and L-Cretaceous angular unconformities indicate that the double-sided subduction of the BNTO resulted in soft collision with oceanic lithosphere detachment.     

铁锰结壳中底层洋流活动的地球化学研究

文章以大洋海山铁锰结壳与南极底层流(AABW)之间关系的角度,从铁锰结壳的结构构造、矿物组合,特别是结壳新壳层的Ce异常和Ce/La比值的区域分布来探讨AABW的活动在铁锰结壳中留下的证据。主要对中太平洋和西北太平洋5座海山的17个铁锰结壳新壳层样品进行了结构构造分析和REE含量测定。结果表明,铁锰结壳的REE含量很高,平均为1716.66×10-6,且轻稀土元素明显富集,LREE/HREE平均值为4.82,除MID06样品具微弱的Ce负异常外,其他铁锰结壳样品均具明显的Ce正异常。为了对比研究AABW的影响,除铁锰结壳外,还引用了不同区域的多金属结核的稀土元素平均值资料按不同区域进行了对比研究,结果发现,AABW活动区和非活动区的δCe值和Ce/La比值有显著差异。一般来说,沿AABW流路,从南向北,δCe值和Ce/La比值有逐渐减小的趋势,但在局部地区,如地形复杂的海山区,AABW的强度会发生变化,其Ce正异常和Ce/La比值可能会局部增大。本项研究成果将有助于全面认识大洋成矿作用与海洋环境变迁的内在联系。     

龙门山断裂带走滑方向的反转及其沉积与地貌标志

根据龙门山前陆盆地西缘沉降中心、冲积扇侧向迁移、活动构造地貌和古地磁等标志及龙门山在中生代以来的走滑作用和走滑方向的标定研究,结果表明:龙门山断裂带具有走滑性质,走滑方向曾发生过反转,在反转之前以左行走滑作用为特征,在反转之后以右行走滑作用为特征。根据地层记录和古地磁证据,认为龙门山走滑方向反转的时间应介于43 M a~3.6 M a之间,即由中生代至早新生代时期的左行走滑作用反转为晚新生代时期的右行走滑作用。然对龙门山断裂带走滑方向反转的成因初步分析认为晚新生代龙门山右行走滑作用是印-亚碰撞后构造作用的产物,晚三叠世至早新生代左行走滑作用是青藏高原自晚三叠世以来大陆碰撞作用导致松潘-甘孜褶皱带北东-南西向缩短的产物。     

风暴液化沉积的波动分选Monte-Carlo模拟

风暴潮会引起近岸沉积物再沉积,重新沉积的沉积物具有上细下粗的正粒序排列特征。通过风暴液化沉积模拟试验,我们研究了液化沉积物波动分选的问题,即试验堆中不同粒径颗粒的成层问题。为了更好地了解颗粒成层问题,基于MonteCarlo方法,本文根据简化后的砂砾碰撞模型模拟了液化波动后砂砾的分层并给出了砂砾碰撞轨迹图及液化波动分布图。结果解释了两个关键问题:(1)液化沉积物在长时间的波动振荡过程后,相对粗的颗粒在液化沉积物层的下部聚集较多,上部较少,相对细的颗粒在液化沉积物层的上部聚集较多,下部较少;(2)作为标识的砂和砾石没有集中在样品柱的下部。     

系泊平台碰撞外部动力学的数值仿真研究

海洋平台通常在近岸系泊状态下作业,附近常有穿梭油轮和供应船的航行或停靠,因此系泊状态下的平台被碰撞的机会较多。平台一旦遭受碰撞,其结构将受到严重的破坏,因此对该状态平台动力特性的研究具有重要意义。本文结合碰撞的外部动力学和多体动力学理论,对软钢臂单点系泊条件下的海洋平台进行碰撞分析,对平台碰撞特性和系泊装置的运动响应进行了研究,分析了系泊平台的运行轨迹及能量耗散情况,为平台在系泊状态下的安全性提供依据。从分析结果可以看出:相比于无系泊状态的碰撞,系泊平台遭受侧向撞击时,平台的纵荡位移可降低30%~40%,但由于系泊系统的存在,横荡速度和位移显著增加,但整体偏转幅度降低(即艏尾位移减小);垂荡位移大幅度增加,速度波动较大,振动明显;横摇和艏摇的角速度和角度幅值降低,沿近似正弦曲线变化。     

核物质状态方程中动量相关作用可能的探针

研究了动量相关作用对于中子-质子比动能谱r_b(E_k)的效应,发现r_b(E_k)灵敏的依赖于动量相关作用而弱的依赖于介质中核子-核子碰撞截面和对称势.因此r_b(E_k)是提取重离子碰撞中动量相关作用信息的可能探针.同时,对于丰中子弹核和相同质量稳定弹核在相同入射道条件下,丰中子碰撞系统明     

西太平洋卡罗琳M4海山区悬浮体分布及其影响因素

海山可以通过与洋流的相互作用改变水体结构,促进悬浮体以及海洋生物的再分配,进而影响海洋生物地球化学过程,促进大洋物质和能量交换。西太平洋有着复杂的环流结构,也是海山分布最多的海区之一。为研究西太平洋海山区的悬浮体分布及其控制机制,2017年夏季在西太平洋卡罗琳M4海山区进行现场调查,利用扫描电镜分析了该海山区悬浮体样品的物质组成及分布,并结合温度、盐度和荧光叶绿素a浓度数据,讨论了海山对悬浮体分布的影响。结果表明,M4海山区的悬浮体由生物碎屑、矿物颗粒和絮凝体等组成。海水的强烈层化阻碍了该海山区下层营养物质的上涌,使上层水体呈现出寡营养的特征,导致大部分站位悬浮体丰度较低;但在海山顶部,潮流和海山地形相互作用在山顶上方形成反气旋环流,不仅促进了深水的营养物质向上扩散,使得荧光叶绿素a浓度升高,同时对平流输送来的以及从深水中上涌的悬浮体起到了滞留作用,使山顶上方的悬浮体丰度远高于离山顶较远的位置。随着水深的增大,温、盐跃层的强度减弱,水体中的营养盐浓度升高,为浮游生物的生长提供了适宜的环境,进而使生物碎屑及絮凝体的丰度升高。北赤道潜流挟带来自西太平洋近岸海区的陆源矿物颗粒到达M4海山区,...     

高桩-混凝土承台式海上风电塔强振分析

对某个风电场的23座高桩-混凝土承台式海上风电塔进行了1年的强振监测,统计了其在台风、偏航冲击等作用力下的强振特性。监测数据分析发现:机舱对风向偏航时会引起塔筒强烈振动,且此类型强振现象持续时间达几十秒,有时振动加速度可超过10 m/s^2,每个月多达几百次;在某次台风作用下,塔筒的振动加速度接近10 m/s^2;施工船靠船时的碰撞引起塔筒的强振幅值接近15 m/s^2;通过分析风电塔1年运营期间的塔筒固有频率值,发现前3阶固有频率值、阻尼比未发现变化。监测结果表明:高桩-混凝土承台式风电塔在台风、机舱偏航,施工船碰撞时都会产生强烈振动。因此,机舱偏航和施工船碰撞引起风电塔的强振现象过于频繁发生,是风电塔疲劳损伤的重要因素。本文的研究成果可为此类型风电塔设计、运营安全监测及损伤诊断提供参考。