基于Blender的地震波传播三维模型构建及其仿真研究

地震作为破坏性极大的突发性自然灾害之一,是由地壳运动快速释放能量所引发,针对该类灾害的防灾减灾教育显得尤为重要。为了直观形象地展示地震波的产生与传播过程,基于开源软件Blender进行了地震波传播路线三维模型的快速构建、地震波传播过程仿真等研究。具体内容包括:首先基于Blender软件和Python编程语言耦合开发,形成了以Blender软件为核心的建模平台;其次利用Blender提供的波浪修改器和Python模型自动生成模块,通过手动操作与脚本语言运行两种方式对模块快速处理,实现了地震波传播三维动态可视化模型的快速构建;最后利用上述方法对地震波实体波P、S波的波动效果进行了动态仿真和分析。通过对Blender软件开发的地震场景构建、地震灾害仿真等典型案例进行了介绍,验证了该研究方法的实用性及有效性。结果表明,上述方法可以快速实现灾害场景与过程的快速构建与仿真,为未来可进一步研究开发交互式地震灾害仿真模拟平台提供思路。该方法自动化程度高、效果良好,且具有开发要求低、可扩展性强等特点,对地震等灾害预测预报具有一定意义。     

神奇的海底可燃冰

可以燃烧的“冰” 可燃冰,也称甲烷冰,学名为“天然气水合物”,是由天然气与水在低温高压条件下结晶形成的白色固态物质,因为形似冰雪,且可以像固体酒精一样直接点燃,故被形象通俗地称作“可燃冰”。实际上,可燃冰虽然很像固体酒精,其富含的能量却是相同体积固体酒精的很多倍,1立方米可燃冰可释放160～180立方米天然气。可燃冰被认为是21世纪理想的替代能源。     

波浪加载下海底土质特性变化的研究

通过不同的制样方法，在水槽中模拟了多种海底在波浪作用下的变化行为。试验发现，加压排水固结的砂质粉土海底在波浪作用下较稳定；加压不产生排水而固结的砂质粉土海底易受波浪的冲刷；自然条件和轻微振动的砂质粉土海底最易受到波浪的扰动破坏，形成塌陷凹坑。粘粒含量较高的粉质粘土对波浪的反映不敏感；下卧软土层土体在上覆压力下的变形量与含水量关系密切，含水量越高，变形越大。试验结果证明，波浪会引起沉积物性质发生改变，也是引起海底形态变化的主要原因。     

缺陷周期性高架桥的能带

基于铁木辛柯梁理论建立周期性高架桥对地震波动力响应的计算模型,研究高架桥在地震波作用下的能带.根据梁和墩的传递矩阵及梁-梁-墩(BBP)接头处的连接条件建立了高架桥单跨的传递矩阵.在此基础上,确定缺陷周期性高架桥的能带.结果表明,周期性高架铁路在地震荷载作用下,通常会发生面内振动和面外振动.其中面内振动包括墩与梁的轴向振动和面内弯曲振动,面外振动包括墩与梁的扭转振动及面外弯曲振动.周期性结构的能带包括通带和禁带,其中通带是指特征波波数虚部很小的频率区间,而禁带则指特征波波数虚部较大的频率区间.     

汹涌澎湃的海底世界

大海深处是一个漆黑的世界,安静而神秘,任凭海面上风吹浪打,深海鱼悠闲地游来游去。但平静是暂时的,有些时候,大洋深处也会汹涌澎湃。海底台风1973年3月,一艘科学考察船抵达大西洋西部的马尾藻海。船上的科学家阵容庞大,分别来自美国、英国、法国和瑞典。在马尾藻海直径约200海里的圆形海域内,科学考察工作紧张地进行着。各种深海探测设备被掷入了大洋深处,船上的声纳探测设备也在紧张地工作着。“他们在干什么？是寻找海怪,还是打捞沉入海底的宝藏？”路过这里的渔民们猜测着。其实,这是一次代号叫“MODE”的大洋动力实验,科…     

开采海底矿藏

一个新的“淘金热’将在地球最后的原始疆土──海洋洋底兴起。 淘金热 大洋底部发现的蕴藏量巨大的矿藏激起了千禧年来临之际的“淘金热”。与１９世纪初带着手镐蜂拥到美国加利福尼亚州海金的人们不同的是,科学家们现在用装备着遥控摄像机的潜艇来搜索和测绘海底。１９９８年,地质学家们在日本东京以南４００公里的一个海底活火山山口发现了蕴藏量价值估计达２０亿美元的含金和银的矿物。这一勘探成果使拉特格斯大学海洋地质学家彼得·罗纳（Ｐｅｔｅｒ Ｒｏｎａ）和许多其他科学工作者十分关注。 由于采矿业主们要求获得海底矿藏的开采…     

某海上油田清管球收球筒工艺流程优化改造

在分析海底管道清管球接收器结构原理的基础上,结合现场设备拆除和检查情况分析了某海上油田注水海管通球作业过程中清管球在收球筒出液口堵塞的根本原因。现场工作人员根据查明的原因提出了优化收球筒出液口拦球格栅的设想,设计并实施了清管球收球筒工艺流程改造方案,解决了收球筒出液口卡球的问题,确保了通球作业期间海管的稳定运行,从根本上保证了海底管道输运流体的安全。该实践方案具有通用性特点,可供类似工程项目借鉴。     

基于灰色理论的海底管道腐蚀剩余寿命预测方法

以灰色理论的基本模型为基础,探讨了灰色模型的改进方法.分析了海底管道腐蚀因素与腐蚀量之间的规律以及应用灰色理论进行剩余寿命预测的可行性.提出了基于灰色理论的海底管道剩余寿命预测方法.利用灰色理论预测腐蚀海底管道剩余寿命的步骤主要包括:最小允许厚度的确定,腐蚀速率的预测以及剩余寿命预测.利用该方法,可以在测量数据很少的情况下预测海底管道的剩余寿命.     

天然气水合物相关的Slipstream海底滑坡体速度结构模型反演

针对目前用于建立二维速度结构模型的RAYINVR软件对四分量海底地震仪(OBS)记录的转换横波无法自动反演,建模效率低的问题,采用MATLAB遗传反演算法,对RAYINVR软件进行改进,实现对横波速度结构模型各层和层中区块泊松比的自动同步反演,可以为天然气水合物勘探调查提供泊松比和杨氏模量等重要弹性参数.利用采自Sli...     

爆破地震波对建（构）筑物影响减低

随着中深孔爆破技术的推广,一次爆破的炸药量必然增大,爆破振动、冲击波对周围建（构）筑物的影响日益突出,民事纠纷时有发生。为解决此问题,浙江省安全工程与技术研究重点实验室开展了“中深孔爆破地震波对建（构）筑物影响与控制的研究”项目研究。