土林地貌分类研究

土林地貌是指在干旱-半干旱地区,由半松散-半固结的碎屑沉积物经过流水剥蚀、堆积形成的林柱状、墙状及沟谷等一系列地貌的统称.以往对土林的研究不够系统和全面,甚至将其归为黄土地貌.本文通过统计土林地貌在全世界范围内的分布,分析研究了土林地貌的分布规律、物质组成和形成原因,认为土林地貌具有自身独特的形成规律和形态特征.土林地貌从物质组成和形态上属于沉积岩地貌;从成因上划分应属于剥蚀地貌中的流水剥蚀地貌,并伴随有流水堆积地貌的特征,其中剥蚀地貌进一步划分为沟谷地貌、林柱地貌和潜蚀地貌.     

工业旋转椭球体外形质量检测方法

介绍了基于电子全站仪和PC计算机及有关数据处理软件,进行工业旋转椭球体外形加工质量检测的原理和方法,讨论了检测应提供的检测内容和指标计算方法,特别提出了适应于作为外形检测指标的法向距概念,对检测结果进行了分析。实践证明,检测方法适用于缺乏纹理的较难用近景摄影测量方法处理的大型工艺工业部件质量检测。     

抗转动对颗粒材料组构特性的影响研究

颗粒材料大多由不规则形状的颗粒组成,如砂土、谷物等,抵抗转动是不规则形状颗粒的固有特性。已有研究表明,颗粒抗转动特性对其宏观力学特性有显著影响。因此,在颗粒材料的细观数值模拟中或采用非圆颗粒,或在圆颗粒离散元模拟中采用考虑抗转动的接触模型。采用有限元-离散元耦合方法(FDEM)和离散元方法(DEM)分别对椭球形状颗粒和具有抗转动能力的圆球颗粒进行三轴剪切数值模拟,指出了采用抗转动接触模型考虑颗粒形状影响的局限性,并基于颗粒的局部排布结构揭示了形状影响的细观来源。峰值内摩擦角和剪胀均随着转动摩擦系数和形状偏离圆球程度而单调增加,但颗粒形状对它们的影响呈现出明显的收敛趋势。细观组构分析也表明,虽然颗粒形状和转动摩擦都能显著增强组构各向异性,但是组构各向异性的演化模式有明显的区别。造成以上结果的差异在于其抵抗转动的影响机制不同。转动摩擦是通过限制颗粒转动,增强了颗粒间的稳定承载能力,而非圆颗粒是通过咬合作用形成稳定的局部排列结构。由于椭球颗粒腹部比端部能够传递更大的接触力,颗粒受剪切后发生转动,颗粒长轴倾向于正交大主应力方向,呈现交错排列,颗粒间相互锁定。     

多孔可变临界孔隙度模型及储层孔隙结构表征

碳酸盐岩、致密砂岩和页岩等储层具有孔隙类型多样、孔隙结构复杂和非均质性强等特征,属于典型的多重孔隙储层,孔隙结构表征是多重孔隙储层预测和流体识别的关键.现有的孔隙结构表征方法大多利用孔隙纵横比或者构建一种新参数来描述孔隙结构.岩石临界孔隙度模型是一种常用的岩石物理模型,具有一定的物理意义和地质含义.本文推导了岩石临界孔隙度与岩石孔隙结构（孔隙纵横比）之间的关系,进而利用极化（形状）因子建立临界孔隙度与弹性参数之间的关系,构建了能够包含多种孔隙类型的多孔可变临界孔隙度模型.利用多孔可变临界孔隙度模型由储层的弹性参数反演不同孔隙类型的体积含量.实验室测量数据和实际测井数据表明,多孔可变临界孔隙度模型能够适用于多重孔隙储层岩石物理建模和孔隙结构表征.

     

基于Radon域描绘子乾安湖群湖泊形态变化遥感信息提取

以乾安湖泊群为研究对象,利用1989年和2001年乾安县TM影像分割得到两个时期的湖群对象,利用具有几何不变性的Radon域描绘子提取每个湖泊对象的形态特征向量,根据所定义的湖泊相似度指数计算出两个时期湖泊对象的相似度,定量地描述了湖泊对象的时空形态变化特征。通过对所建立的面向对象数据库的挖掘,得到了比传统的湖泊面积变化检测更加丰富有效的信息,为防止湖泊进一步萎缩制定有效的保护性措施提供了数量化依据。     

岩爆的洞室效应

岩爆是高地应力区地下工程开挖中常见的一种地质灾害。目前岩爆的发生条件多从地应力条件、地层岩性、岩体结构、埋深和地形、地质构造作用、水文地质条件、开挖爆破等因素开展研究。文章提出通过改变洞室断面形态及尺寸预防岩爆发生的思路,在单因素分析条件下,通过有限元软件模拟不同洞室形状和尺寸的开挖,分析探讨同一尺寸、不同洞室形状下的岩爆强度和同一洞室形状、不同尺寸下的岩爆强度。结果表明：岩爆存在洞室形状效应,同一尺寸下,椭圆（谐洞）是对减少岩爆最有利的洞形,半圆直墙形和圆形其次,半圆形最差;岩爆存在洞室尺寸效应,同一洞室形状下的岩爆都随洞室开挖尺寸的增大而增强。同时,通过双曲线和指数函数的拟合表明,岩爆强度不会无限上涨,而是最终趋于一个稳定值。     

福建东南沿海断裂格局分析

福建东南沿海断裂1 多发生于上地壳硅铝层 ,少数达硅镁层。呈直线形展布 ,倾角≥60°。驱动力主要来自碰撞 ,强烈片理化伴随矿物重结晶为其显著标志。主活动期早白垩世晚期 ,同位素年龄 86～ 93 Ma。早白垩世期间库拉板块向亚洲板块俯冲 ,位于东海与台湾海峡之间的闽江口 ,北纬 2 6°附近海岸线自北往南 ,由北北东向北东偏转 ,形成北西、北东、北北东、北西西交切格局 ,它们具有时间上一致性、空间上网络性和成因相关性等特征。早第三纪抬升剥蚀后 ,挽近时期有增无减。     

面积测量设计中地块形状与界址点误差关系

分析了面积设计误差与界址点误差的关系,推导了根据面积设计误差确定界址点误差的计算公式,得到了最适合设计时求解界址点误差的图形形状。     

砂土颗粒形状的傅里叶描述符自动生成

颗粒形状是影响砂土密实度、力学与渗流等特性的主要因素之一。傅里叶描述法是一种有效表征颗粒形状的数学方 法。基于傅里叶系数与颗粒平均半径定义傅里叶描述符Dn。采用傅里叶描述符D2,D3,D8以及D3与D8对数线性组合的简化 算法可自动生成复杂的砂土颗粒形状。颗粒形状由傅里叶描述符Dn与相位角δn序列共同控制。分析了傅里叶描述符D2、 D3、D8与颗粒几何参数间的相关性,结果表明,长宽比a与D2正相关,圆形度C 与D2,D8负相关,磨圆度R与D8强负相 关,球形度S与D2,D3之间均呈现显著负相关,规则度Re与D8呈负相关性,且在D8=0时与D3之间呈强负相关性。以显微CT 扫描南京粉砂断层序列二值图像中典型颗粒为样本,基于Pearson相关性准则,计算了重构颗粒与实际颗粒轮廓相似性,相 关系数大于0.94,表明算法具有较高的表征精度。算法可用于二维数值模拟中实际砂土颗粒的批量自动生成。     

应力路径试验前后不同黄土的孔隙分形特征

为了解不同黄土孔隙形状复杂程度的差异和应力路径对孔隙形状复杂程度的影响,对两种黄土应力路径前后孔隙分形特征进行了研究。首先比较了3种分维模型所得孔隙分形维数的可靠性,然后选用热力学关系模型,由进汞、退汞试验得到地裂缝区黄土、充填黄土初始样和三轴应力路径试验后的孔隙分布,据此分析了两种土体进汞孔隙和退汞孔隙分形维数的差异和受载后的分形维数变化,根据退汞过程仅管形孔内的汞流出及孔隙由管形孔和球形孔组成的假定,得到了应力路径试验前后孔隙形状的改变。结果表明,热力学关系模型得到的孔隙分形维数合理、可靠。初始状态,原状和重塑充填黄土的孔隙形状比原状和重塑黄土复杂;常规三轴试验后试样孔隙比减少,孔隙分形维数增加,球形孔向管形孔转变;相对于常规三轴压缩试验,减围压三轴压缩试验后试样的孔隙分形维数较小,管形孔占总孔隙的体积比例较少;总体上管形孔的分形维数比球形孔大,且基本不受应力路径的影响,其占总孔隙的体积比例随着试样宏观孔隙比的减少而增加。