移动冲击荷载作用下成层土变形的流固耦合数值分析

土体本构模型、地基-水模型和冲击荷载的模拟是研究土体受冲击荷载作用时的三个关键因素。通过摩尔库伦本构模型模拟土体的应力-应变关系,在考虑地下水位的情况下,运用FLAC3D软件建立了地基结构的空间模型,详细探讨移动冲击荷载在流固耦合作用下沉降变形规律。研究结果表明：冲碾作用在边缘位置时的沉降比作用在中间位置时的大,冲碾压实影响深度可达5m,有效压实深度约为1m。     

多因子贡献率权重的城市精细人口空间化方法:以北京市为例

以北京市作为研究区，以土地覆盖、河流道路、DEM、珞珈一号夜间灯光以及兴趣点各数据作为影响因子建立人口指标体系，针对人口空间化中多源数据权重确定方法复杂且主观性强的问题，提出以主成分分析法挖掘各项数据特征，以因子对指标评价体系的贡献率作为权重进行多因子加权融合，实现北京市30 m×30 m精细人口空间化．与Worldpop数据进行精度对比分析，结果表明:1）人口精细空间化结果的精度（R2=0.85、E_MR为0.28）优于Worldpop数据的精度（R2=0.67，E_MR为0.48）；2）北京市人口主要分布在中心主城区内，且向外呈现波动性递减趋势，在外围出现多个郊区次中心，与兴趣点密度具有相似的空间分布；3）各类兴趣点因子被赋予了较高的权重，可作为北京人口空间分布的重要指示性因子．该研究方法可为其他城市精细人口空间化研究提供参考．      

考虑渗流影响的水热型地热田地温预测

依托浅层地温、岩土热物性等数据，建立基于一维稳态热传导的地温预测模型.通过TOUGH2数值模拟，研究渗流速度、渗流层厚度、地下水与流经区域的温差对模型地温预测结果的影响规律，并建立渗流层等效热导率与各影响因子的回归关系.以厦门后埔地热田作为试验场地，验证地温预测模型的预测能力.结果表明：3种影响因子与模型预测误差呈强相关关系，其中温差起主导作用；应用渗流层等效热导率可使地温预测模型误差明显减小；后埔地热田20 m深度预测地温与实测地温平均相对误差为4.2%,有渗流影响的点位平均相对误差为5.2%,相较于2 m深度地温和浅层热流密度，恒温层以下的预测地温更能反映地热异常的实际情况.     

埋管形式对水热式桥面融雪的影响

应用有限元程序建立了数值模型,利用有限差分法对稳态工况下的桥面融雪过程进行热力仿真分析,以山区温泉水为热流体介质研究了环境温度为-5℃、表面风速为2 m/s、水温为15℃条件下埋管间距、埋管深度对融雪过程中桥面温度分布及热流密度的影响规律.结果表明:埋管周围等温线分布较密,热流密度较大;埋管深度与埋管间距对桥面温度与热流密度分布的均匀性有较大的影响,较小的埋管深度与埋管间距有利于提高桥面表面温度并具有较大的热流密度,促进融雪进程和速率.综合考虑融雪效果、施工、经济性等多方面的因素,建议埋管深度为2cm,埋管间距为15cm.     

激光加工多孔端面机械密封性能参数的计算与分析

通过建立激光加工多孔端面机械密封性能参数的数学模型,应用有限差分法求解,获得在给定工况下泄漏量、摩擦功耗等密封性能参数数值,并分析不同微孔深度hp和面积密度sp对其密封性能参数的影响规律,得到微孔深度和面积密度的最佳值.研究结果表明:当微孔深度hp为20~40μm和面积密度sp为0.2~0.4时,可获得最佳的机械密封性能.     

重庆市土壤氮库估算及其分布特征研究

土壤圈中氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分,研究土壤中氮密度、氮储量及其空间分布对整个陆地生态系统有着重要的作用.本文基于重庆市土壤普查所涉及的1411个剖面资料,辅以重庆市土壤图,行政区划图和土地利用图的基础上,对重庆市氮密度与氮储量的特征进行了研究.研究结果表明:重庆市土壤氮密度分布不均,0—20cm与0—100cm深度土壤氮密度平均值分别为0.26kg/m2和0.87kg/m2,均低于全国平均水平;而0—20cm与0—100cm深度土壤氮库分别为210.32×108kg和714.10×108kg.重庆市氮密度和氮储量的空间分布受到土壤类型,土地利用方式,地理环境,人类活动的影响.整体而言,重庆市内东北和东南部区域的土壤氮密度相对较高.     

基于不同因子分级的滑坡易发性区划对比——以万州区为例

[目的]基于滑坡点属性与研究区全域点属性作为分类基础数据,对位于三峡库区的万州区滑坡易发性区划对比研究.[方法]选取高程、多年平均降雨量、地表切割深度、坡向、距道路距离、坡度、POI核密度、倾坡类型、岩性、归一化植被指数、曲率、地形起伏度、地形湿度指数等13个因子作为影响因子,分别对滑坡点属性与研究区全域点属性使用 自然断点法进行因子分类,并通过两种分类结果构建模型预测研究区内滑坡易发程度的空间分布情况.[结果]以研究区全域点属性作为分类数据对应的曲线下面积(Area under curve,AUC)值为0.79,对应的模型测试集最高精度为0.755;以滑坡点属性作为分类数据对应的AUC值为0.85,对应的模型测试集最高精度为0.779;高程、地表切割深度和多年平均降雨量的重要性位于前3位,对滑坡的发生有较大影响.[结论]采用滑坡点属性确定因子分类标准建立的随机森林模型精确性和预测能力更优,可对万州区的滑坡灾害危险管理和影响因子分级研究提供参考.     

柴达木盆地东坪气田基岩储层裂缝建模方法研究

东坪气田基岩气藏是罕见的非常规裂缝性气藏，有效模拟天然裂缝的发育状况及展布特征十分困难。针对这一问题，在分析东坪气田基岩气藏储集空间特征的基础上，确立了基岩储层DFN离散裂缝模型的建立思路。先基于成像测井解释的裂缝倾角、裂缝方位角等裂缝特性参数，将东坪基岩储层裂缝分为两组走向近似垂直的天然裂缝，分别模拟了两组天然裂缝的密度分布。再以裂缝密度曲线作为目标曲线、地震综合属性体作为趋势约束体，建立了DFN离散裂缝分布模型。通过提取裂缝密度、孔隙度及渗透率等属性参数，研究了东坪基岩储层裂缝的分布特征，发现裂缝主要受断层控制，平面上和纵向上均存在强的非均匀发育特性。最后，运用东坪基岩储层生产动态特征和气藏数值模拟的产量历史拟合效果检验了DFN离散裂缝模型对基岩储层的适用性。研究成果可为非常规基岩储层的裂缝模拟提供强有力的技术手段。     

城市负荷空间分布的聚类感知方法

基于大数据技术准确把握配电网负荷发展态势将为精细化规划提供依据，解决城区供电分区混乱问题.本研究提出城市负荷空间分布的聚类感知方法，首先开展用户信息收集筛选建立样本数据集，采用基于密度峰值的快速聚类算法，以各电力用户样本点的局部密度和样本间距为指标进行聚类，聚类所得群簇对应于一定容量变电站供电分区的负荷分布，以聚类群簇作为基本单元，分析群簇属性指标包括群簇簇头空间坐标、群簇负荷总量、群簇负荷密度、群簇用户总数、群簇最大半径、群簇平均半径等，建立以群簇属性为要素的城市电力负荷态势感知模型，在特定的时间和空间对城市电力负荷群簇进行分析以准确把握城市发展态势；最后以某城市供电网格为例，验证所提方法有效性.     

基于深度学习处理框架的神经网络压缩方法研究

以深度学习为代表的人工智能领域在最近10年得到了迅猛发展，人工智能的算法、模型得到了越来越多的关注及应用。近年来，深度学习算法规模的快速增长使得如何构建高能效深度学习处理器成为了当前深度学习研究的一大挑战。现有的研究工作主要从软件算法和硬件架构2个层面开展，并通过软硬件协同进行优化空间的拓展。将从算法和架构协同的角度，介绍如何使用稀疏推理和量化训练2种神经网络压缩方法提供相应的硬件架构支持，为构建高能效深度学习处理器提供解决方案。     

东营凹陷盐膏层的重震联合解释技术

用单一的物探方法难以探测沉积盆地中的盐膏层,为此提出了基于重力“剥皮”的变密度多界面重磁震联合解释技术。首先利用地震、钻井确定的第三系深度和重力反演的中生界、奥陶系、太古界深度,采用重力“剥皮”技术获得由盐膏层引起的剩余异常,据此反演得到了东营凹陷的盐膏层的顶面深度和等效厚度。反演结果表明,东营凹陷盐膏层主要由10个规模较大的盐膏体组成,呈北东向的扇状展布,顶面深度在1 700~3 700 m,北部埋深较大,南部埋深较小。与钻遇盐膏层的25口钻井资料对比,反演误差仅为2.96%,说明利用重磁震联合解释技术反演盐膏层是一项可行的技术。     

三塘湖盆地原油物性特征及其影响因素

在对三塘湖盆地不同层位原油物性分布特征研究的基础上,结合地质条件,分析了影响原油物性特征的各种因素。原油物性不仅受原油族组成的影响,而且也受成熟度、埋藏深度、保存条件、组分重力分异作用等的影响。相对密度的影响因素较多,主要包括饱和烃、芳香烃、胶质含量、沥青质和含蜡量等,粘度主要受饱和烃、芳香烃、胶质含量的影响,沥青质和含蜡量对其影响不大。牛圈湖油田芦草沟组原油物性变化不同于其它地区和其它层位,其随深度增加而升高,主要是油气藏中烃类重力分异作用的结果。其它地区原油物性随深度增加而降低的特征主要与保存条件、水洗作用、氧化作用等因素有关。该认识对于其它地区原油物性分布特征的研究具有重要的参考价值。     

孙吴-嘉荫盆地孙吴断陷重磁研究进展

利用新采集、处理和解释的重磁资料,结合钻井和区域露头资料,对孙吴断陷基底深度、构造格局和油气勘探有利区进行了研究。重磁研究基底深度一般在(100—3 000)m之间,最大深度为3 000 m,基底形态呈东浅西深,岩性主要由古生代变质岩和海西期花岗岩组成,主要发育近NNE和NEE两组断裂,共计28条,具有三凹两凸的构造格局。通过对孙吴断陷内各断凹的规模、断陷期地层沉积厚度、基底顶面埋深以及石油地质条件的综合分析认为腰屯凹陷是下步勘探的有利地区。     

合肥盆地安参1井粘土矿物XRD及成岩程度分析

文章对合肥盆地安参1井内15个泥岩样粘土矿物进行了X射线衍射分析,从获得的伊利石结晶度和伊/蒙混层比测试结果,揭示了该深井所钻遇地层的成岩程度和热演化程度.在井深1 000 m以上段地层处于成岩阶段,所经历的温度小于200℃.在井深1 000～4180 m段地层已进入埋藏变质阶段,所经历的温度介于200～300℃;而在井深4 180 m以下段已进入浅变带(即绿片岩相开始阶段),指示温度略大于300℃.文章还对该井伊利石结晶度纵向变化曲线进行了讨论,认为井深370.75 m处样品结晶度高于下伏地层的原因是受燕山运动古城幕的影响所致,该现象反映出盆地形成时处于活动的构造背景.     

强激光烧蚀铝靶实验及数值模拟

为研究强激光对金属铝靶的毁伤效应及作用规律,进行了不同能量强脉冲激光烧蚀铝靶实验。采用纹影高速照相技术,观察了激光作用铝靶过程中形成的溅射产物和冲击波流场,获得了不同激光能量作用下铝靶的烧蚀特征。建立了强激光烧蚀铝靶的2维计算模型,对脉冲激光作用铝靶过程进行了数值模拟计算,获得了激光脉冲能量对铝靶烧蚀深度的影响规律。对连续强激光大光斑烧蚀铝靶过程进行了数值模拟计算,对比分析了有重力和无重力作用下烧蚀深度以及烧蚀形貌特征。结果表明,在重力作用下烧蚀深度小于无重力作用下的情况,而烧蚀面积大于无重力作用下的烧蚀面积。      

阵列侧向测井仪器的正演响应分析

为了进一步了解阵列侧向测井仪器在实际地层中的响应特性,在设计实现阵列侧向测井响应有限元数值计算基础上,考察了不同二维地层模型下目的层厚度和侵入深度变化对测井响应的影响.结果表明,阵列侧向测井的不同探测深度曲线分辨率匹配、层厚和测量模式不同,读数不同.侵入半径变化影响明显,除浅探测深度曲线外,其余曲线的侵入影响特性接近.高侵时,测量读数会乱序.不同的井眼、围岩、侵入和地层参数时侧向测井的仪器常数不同,将影响测井响应读数.     

基于数值模拟的高海拔地区离心泵性能分析

为了解高海拔地区离心泵的运行特点,采用Fluent软件中的MRF模型,以离心泵在3 000 m的实际运行参数为输入量,对不同海拔高度(0 m、1 000 m、2 000 m、3 000 m、4 000 m、5 000 m)情况下离心泵的内部流场进行数值模拟,探讨其压强、速度的变化规律。结果表明:海拔高度为5 000 m时离心泵内部流场的平均压强为47 672.15 Pa,是平原上平均压强的50%;海拔高度对离心泵内部速度场以及速度矢量场的影响作用很小,可忽略不计。     

基于深度加权的重力梯度数据联合相关成像反演

针对矿产勘查中相关成像反演存在的纵向分辨率较低的问题，提出了一种基于深度加权的重力梯度数据相关成像反演方法.通过联合多个重力梯度分量、引入基于先验信息的深度加权函数与地下空间分区加权等方法，提高反演的纵向空间分辨率.在数据试验中，利用立方体组合模型证实了提出的方法能够准确反演出目标体的空间位置，计算的密度数值范围与理论模型基本一致，且方法具有一定的抗噪能力.将反演应用于美国文顿盐丘地区的实测重力梯度数据，结果显示出的盖岩位置与已知地质资料相符，证明了本文方法具有可行性和实用性.     

电渣重熔过程电磁场和温度场数值模拟

建立了考虑电流集肤效应的三维电渣重熔电磁场和温度场数学模型,并采用电磁场和金属熔池形貌测量方法分别验证了数学模型的准确性,分析了电流频率和渣池厚度对电渣重熔过程电流密度、磁感应强度、电磁力、焦耳热、温度、熔池深度的影响规律.结果表明:随着电流频率增加,电极和钢锭表面电流集肤效应明显,渣池内部电流分布基本不变;电渣重熔系统内最大焦耳热位于平底电极与渣池接触角部,然而高温区位于渣池内部电极下方靠近渣金界面处.当渣池厚度从015m增加到021m,渣池中心轴线上最高温度从1826℃降低到1721℃,金属熔池深度从022m降低到016m.     

松辽盆地滨北地区地层水密度对水动力的影响

地层水动力条件是影响松辽盆地滨北地区油气成藏的重要因素。地层水驱动力包括重力驱动、应力驱动和浮力驱动,前人针对浮力驱动的研究较少。一般都是从构造形态、地层压力、地层渗滤条件、地层水化学特征入手,研究向心流和离心流的分布。通过矿化度参数计算了地层水密度,研究了盆地边缘到坳陷中心地层水密度的变化引起变密度流体之间的浮力效应,用驱动力影响系数(DFR)分析重力驱动与浮力驱动的相对强度。研究表明油层产状、渗入水水头和流体密度等因素相互影响形成局部地区浮力效应显著地带,对整体流体运移方向产生影响。