循环应力对储气库岩石微观结构及力学性质影响数值模拟

针对储气库循环注采过程中循环应力对储气库岩石产生疲劳损伤的问题。利用颗粒离散元法建立岩心真三轴数值模型,根据岩心室内试验标定数值模型参数,然后对数值模型进行多周期等幅值轴向循环应力加载,研究循环应力对储气库岩石微观结构及力学性质的影响。结果表明:循环应力加载过程中,模型内生成的无黏结接触数量和微裂缝数量逐渐增多,而生成位置受原始裂缝控制明显,模型孔隙度逐渐减小,且模型内无黏结接触数量、微裂缝数量和孔隙度的变化速率均呈递减趋势;相同应力水平下模型侧向应变和轴向应变均增大,但侧向应变占主导地位;模型弹性模量逐渐降低,而模型泊松比和损伤量逐渐增加,且模型弹性模量、泊松比和损伤量的变化速率均呈递减趋势。     

夯土遗址表层热劣化模拟试验研究

以武威明长城夯土遗址为例,通过现场调查及室内模拟试验,研究分析夯土遗址表层的热劣化机制.X射线衍射及电镜扫描试验表明:遗址表层与母墙土的矿物成分相似,表层微观结构平滑,但风化明显.热劣化模拟试验表明,试样表层热传导系数、热扩散系数及体积比热均低于母墙.热劣化过程中,表层与母墙的热传导系数与热扩散系数均维持稳定.研究认为,夯土遗址表层与母墙组成具有热性质差异的双层结构,在温差作用下,双层结构间的稳定热差异会使其接触面产生热应力差.热应力差的持续作用使接触面劣化疲劳,导致遗址表层与母墙分离,产生剥离病害.     

QBSO算法在PID参数优化的应用

为解决PID控制参数求解过程中所存在的求解精度不高的问题,提出一种量子天牛群算法.通过结合PSO算法的全局搜索能力、BAS算法的局部搜索能力以及量子策略的随机能力,使得算法的全局搜索能力以及搜索精度得到有效提高,并通过两类经典函数对其寻优能力进行验证.进一步,将QBSO算法应用于PID参数优化中,并对一阶与二阶延时和非延时系统进行PID控制参数求解.通过仿真实验以及计算结果表明,基于QBSO的PID控制的控制系统具有更加优良的动态性能与抗扰动能力.     

全球大地震破裂空间复杂度特征研究

基于有限断层反演得到的滑移数据, 用独立滑移单元的数量表征地震破裂复杂度, 据此对大地震破裂进行分组, 并研究破裂复杂度与主要震源参数之间的关系, 探讨破裂复杂度的全球及区域空间分布特征。结果表明, 矩震级很大(Mw ≥ 8.5)的事件, 地震破裂复杂度更大; 破裂复杂度较高的地震分布在浅层地壳(≤ 30 km)内的概率最大, 随着震源深度增加, 破裂复杂度对震源深度的敏感性逐渐消失; 走滑断层机制占比较大的事件, 破裂复杂度较高; 破裂复杂度与地震能矩比没有明确的关系; 破裂复杂度的空间分布特征与区域地质构造环境相关。破裂复杂度的空间分布特征可以分为3类, 第一类是板块之间简单碰撞产生的俯冲带, 板块交界处的滑动速率和方向较为一致, 这种情形下以比较简单的事件类型为主; 第二类是多板块交界处, 或者板块交界处的滑动速率和方向在整个区域内存在差异; 第三类是大陆内部的强烈挤压地带。与第一类空间分布特征相比, 第二类和第三类情形下破裂复杂度相对更高。地震破裂复杂度可以在一定程度上反映区域应力场的复杂性。     

基于 RLSM 的海洋无人航行器操纵性参数辨识

针对传统海洋无人航行器(unmanned marine vehicle, UMV)操纵性参数辨识过程中,采用经典最小二乘法的辨识精度对基础数据量的依赖性较高、辨识误差较大的问题,提出一种改进的递推式最小二乘法(recursive least squares method, RLSM)用于UMV的操纵性参数辨识.首先,推导了UMV的操纵性响应模型,基于四阶龙格-库塔法进行相应的数值仿真数据采集;然后,对所建立的辨识模型进行离散化处理,简化成标准的递推式最小二乘法模式,以便于进行参数辨识设计;最后,根据辨识结果进行5°、10°、20°、30°正弦和Z形的半物理仿真实验,结果验证了所提出RLSM辨识算法的有效性、可靠性和优越性.     

纳米硅粉对大掺量橡胶砂浆力学及 收缩性能影响试验研究

橡胶砂浆的强度会随着橡胶掺量的增大而降低,限制了其工程应用。为增大橡胶掺量,补偿橡胶掺量过大带来的强度损失,以纳米SiO_2作为橡胶砂浆强度提升的外加剂,以橡胶替代率为40%和60%等体积替代砂子,共设计了6种配合比。研究了一定量的纳米SiO_2对两种大掺量的橡胶砂浆强度的提升以及收缩性、密度及孔隙的影响。结果表明:纳米SiO_2对大掺量砂浆抗压、抗折强度均有显著的提升;且提升效果优于普通砂浆。掺入纳米SiO_2可增强橡胶砂浆的刚度;并且使其韧性仍优于普通砂浆。掺入纳米SiO_2能够减少大掺量橡胶砂浆的孔隙率和吸水率。并且使橡胶砂浆的密度增加;橡胶掺量对砂浆的收缩量影响不明显;而加入纳米SiO_2会使橡胶砂浆的收缩量增大。掺入纳米SiO_2能够减少橡胶砂浆的质量损失;并且橡胶掺量越大作用越明显。     

FTW150K高比容钽粉研制钽电容器电介质膜形成工艺的研究

研究FTW150K高比容钽粉研制钽电解电容器电介质膜的形成工艺.用例试方法分析,讨论在容量、损耗参数引出难和形成工艺不稳定条件下,钽电解电容器的形成电压、形成电流及形成温度等对电介质膜的影响.结果表明,形成致密的电介质氧化膜是容量引出的关键,当形成电压为额定电压的4～5倍、形成电流为1.76μA时为该实验的最佳工艺条件.     

筛分直径和容重影响条件下土壤水分运动参数变化特征研究

本文采用Ku-pF非饱和导水率测定系统测定不同筛分直径、不同容重条件下土壤水分特征曲线,并在此基础上套用非线性最小二乘法函数Lsqcurvefit和Van Genuchten公式,在MATLAB软件中拟合实测数据,得到拟合曲线及土壤水分运动参数,并对其变化特征进行分析,以期揭示出土壤水分运动参数在不同筛分直径、不同容重条件下的变化特征。结果显示,在研究土壤水分运动参数的变化特征过程中,介质的筛分直径和容重均起着不可忽视的作用。因此在研究土壤水分运动机理和评价土壤水资源时,要科学适宜地选择土壤水分运动参数。     

矩阵力学与波动力学等价性证明的历史分析

矩阵力学和波动力学是量子力学的两种早期形态。前者由海森堡、约当、玻恩提出,后者由薛定谔提出。1926年,薛定谔给出二者之间等价性的证明。随后,泡利、狄拉克、约当、冯·诺伊曼等人或是为等价性证明给出新的版本,或是给出了间接的论证。这两种力学现在已被表述为海森堡绘景和薛定谔绘景,而数学家近来又从量子化问题出发对其等价性做出新的考察。本文对此历史过程进行回顾分析,以评估等价性问题对物理发展的意义。