基于改进四元数阻尼误差模型的SINS初始对准算法

针对传统捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system, SINS)四元数非线性误差模型存在坐标系不一致的问题, 对姿态误差模型和速度误差模型进行改进, 将误差矢量统一投影至计算导航坐标系下。此外, 引入全球定位系统阻尼信息, 在阻尼SINS解算基础上, 结合四元数无迹估计器提出了一种改进四元数阻尼误差模型对准算法, 可应用于系泊状态下的SINS初始对准。仿真和车载试验结果表明, 在不同的大失准角下, 该改进算法相比传统四元数阻尼误差模型对准算法和欧拉角阻尼误差模型对准算法, 具有更好的对准精度、收敛速度以及稳定性。     

油气储层开发程度对地质力学的影响规律

为研究油气储层注采不平衡引起的孔隙压力变化对地质力学造成的影响,通过建立含密闭断层的多孔介质弹性储层地质力学模型,分析正应力与剪应力的相关关系,研究了储层压力变化对断层附近水平地应力场的影响规律。结果表明:孔隙压力变化使得密闭断层附近产生剪应力,并造成储层地应力场大小和方向均发生变化,受剪应力出现的影响,地应力大小发生更大程度的线性降低;地应力方向也可能发生偏转,偏转角度是孔隙压力变化、断层夹角、岩石泊松比的函数;在考虑脱水作用与顶板效应后,储层压力变化对上覆盖层的地应力也会造成一定范围的影响,以渤海岐口18-1油田为例,评估了储层压力衰竭对盖层地应力场的影响范围不超过20 m。     

5阶CKF在捷联惯导非线性对准中的应用研究

为了提高动基座下车载捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system, SINS)的初始对准精度和缩短对准时间，在不进行粗对准的前提下，利用5阶容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)完成非线性对准。针对3阶CKF滤波精度不高、5阶高斯厄密特滤波器计算量过大的问题，基于多项式逼近的思想详细推导了5阶球面径向容积规则，继而提出了5阶CKF并分析了该算法的滤波精度、采样量和数值稳定性，利用奇异值分解代替Cholesky分解来增强滤波稳定性。实验结果表明，该方法能够有效完成大失准角下的非线性对准，精度高于3阶CKF。     

致密油藏注CO2增能效果及参数优化

为了研究致密油藏注CO2增能效果,利用长庆油田陇东P区块致密砂岩岩心开展核磁共振实验、扫描电镜实验,分析CO2对储层孔隙结构的影响规律；通过相态计算,分析CO2注入对原油体积系数及饱和压力的改变。运用有限差分方法和三维有限元方法,建立三维动态地应力与油藏双向耦合模型,分析储层渗透率变化规律及井底附近压力分布特征；通过建立目标区块储层注CO2增能图版,评价注CO2增能效果,优化注入参数。结果表明,室内实验表明CO2主要通过溶解、冲蚀作用使岩心大孔隙数目增加；注入10%-45%不同摩尔分数的CO2可使原油体积膨胀至1.19倍,原油饱和压力增加86%；注CO2对目标区块储层增能效果明显,目标区块的最佳注气体积为700 m³,最佳注入速度为4 m³.min^-1。     

延安Q3黄土应力应变特性及其归一化性状研究

为研究延安原状Q3黄土应力应变关系特性，并总结其在不同含水率不同围压下的归一化性状，进行了一系列固结不排水三轴剪切试验。试验结果表明:延安原状Q3黄土的应力应变关系整体上随围压增大由弱硬化型向强硬化型转变，但在含水率极低且低围压条件下会呈现出一定的软化特性；基于Kondner双曲线模型，对原状Q3黄土进行应力应变归一化分析，含水率为5%和10.2%的Q3黄土在400 kPa以下的围压下不存在归一化性状，含水率为17%的Q3黄土在300 kPa以上的围压下存在归一化性状,含水率为22%、27%和32%的Q3黄土在200 kPa以上的围压下归一化性状较显著；通过比较，选用初始切线模量或极限偏应力作为延安原状Q3黄土的归一化因子，归一化效果较好；建立了不同含水率下延安原状Q3黄土应力应变关系的归一化方程，其预测值与试验值较接近。该方程对延安Q3黄土相关工程设计及工程经验的验证有一定参考价值。     

祁连山中部不同树龄及不同生长率青海云杉径向生长对气候的响应

为了研究不同年龄及不同初始生长率树木径向生长对气候因子的响应,本研究采集祁连山青海云杉(Picea crassifolia)树木年轮样芯作为样本,计算树木年龄与初始生长率,并根据两者之间的关系,将所有样芯划分为年龄组与生长率组.分别将两组样芯的单根年表与气候因子进行Pearson相关分析.研究显示两组树木均表现出与前一年8月、当年5和6月降水量及前一年8月至当年6月累积降水显著正相关,与前一年和当年6、7月的月平均温度显著负相关.年龄组的树木中,老龄树比幼龄树对于当年6月的月总降水量和前一年8月至当年6月累积降水的响应更加强烈;而生长率组的树木则表现为初始生长快的树木比初始生长慢的树木对前一年6月的月总降水量和前一年8月至当年6月累积降水有更强的响应.不同树龄及不同初始生长率的树木对当年6月平均温度的响应无明显差异.在森林经营管理中应加强对初始生长过快和树龄过大树木的管理和保护.     

正极性操作冲击电压下长短空气间隙放电特性

现场真型试验是考核长空气间隙绝缘性能的关键环节,但由于电板结构各异、布置复杂等实际条件限制,试验对象一般为典型间隙结构,并不能涵盖所有实际工程问题.中外学者均在努力探索长、短间隙试验的内在联系,通过研究不同间隙距离下放电各阶段异同点,实现对放电特性的精细掌握.搭建了由光电倍增管、电场传感器组成的光电联合测量系统,获得了操作冲击电压下5 cm和3 m针-板间隙放电发展过程中的空间场强、瞬时光功率等信号,分析得到了初始流注起始时延、暗期持续时间、初始流注电场跃升幅值和初始流注光功率跃升幅值等关键特征参数.结果 表明:5 cm与3m针-板间隙流注起始时延、暗期持续时间、场强跃升幅值相近,且光功率跃升幅值均与场强跃升幅值呈正相关的关系,长、短间隙在初始流注和暗期阶段呈现一定相似性;另外,5 cm间隙的特征参数方差均小于3 m间隙,短间隙下的放电随机性较小.获得的5 cm和3 m间隙距离下放电发展过程特征参数及各特征参量变化规律,为后期长、短间隙放电特性的电磁学仿真提供了准确的计算参数.     

具非标准增长条件和正初始能量p-Laplace方程解的爆破

研究了源项函数为uq(x)的p-Laplace方程解在有限时刻爆破.通过构造恰当能量泛函方法,证明当源项函数指标在更大范围内且初始能量为正数时,p-Laplace方程解在有限时刻爆破.