基于COMSOL软件的深埋地下工程围护结构热湿耦合传递模拟

围护结构内的热湿耦合传递是影响地下工程热湿负荷的重要因素,为了研究深埋地下工程中围护结构的热湿行为,通过建立热湿耦合传递模型,以两种衬砌结构为研究对象。在进行热湿传递模拟时,为体现含湿量对材料导热性能和传湿性能的影响,模型中将建筑材料的各项参数均表示为含湿量的函数。利用COMSOL Multiphysics的偏微分方程接口,模拟围护结构的热湿吸放过程,并比较两种衬砌结构的热湿传递规律。模拟结果表明:围护结构的热湿负荷变化略滞后于工程内部空气的温湿度的变化过程;离壁式衬砌结构的热负荷远小于贴壁式衬砌结构;离壁式衬砌中的空气夹层能有效增加围护结构的热阻,但是会降低围护结构的传湿阻力;离壁式衬砌结构和室内空气的传湿量略小于贴壁式衬砌结构,两者相差大约30%;离壁式衬砌更能够减小深埋地下工程的热湿负荷,降低工程能耗水平。     

基于集成学习的碳酸盐岩储集体类型划分——以塔河油田T615井组为例

由于碳酸盐岩储层非均质性强、储集空间复杂多变、测井响应特征模糊,导致仅利用常规测井解释方法无法准确划分储集体类型。因此,将集成学习技术引入,以多种资料建立的测井响应模式为基础,提出一种结合Boosting和Bagging集成策略的改进方法应用于碳酸盐岩储集体类型划分中。采用AdaBoost.M2算法,以机器学习中的支持向量机、决策树、浅层神经网络为基分类器构建3个强学习器,并结合Bagging并行策略进行组合优化,得到储集体类型的最终划分结果。将该方法应用于塔河油田碳酸盐岩储层T615井组,结果表明:相较其他单分类器和基于同质基分类器的强分类器,本文方法的综合分类正确率最高,达92.3%,且对该井组的4类储集体的分类正确率均保持在90.0%左右,分类结果满足实际测井资料解释的精度要求,展现了集成学习技术在碳酸盐岩储集体类型划分中良好的应用效果。     

正盘台隧道超前帷幕注浆合理范围

富水隧道开挖易引起突涌水、掌子面失稳和支护结构位移过大等问题,采用帷幕注浆可加固围岩并止水,进而保障隧道施工安全。为寻求合理超前帷幕注浆范围,本文依托京张铁路正盘台隧道实际,通过FLAC3D数值模拟手段建立了渗流场与应力场的耦合模型,研究深埋富水段隧道超前帷幕不同注浆范围对围岩稳定性和渗流规律的影响,从而指导工程实践。研究表明：全断面帷幕注浆和全周边注浆可较好满足正盘台隧道不同渗水段安全需求。     

强夯机多体系统刚柔耦合动力学仿真与结构优化

针对强夯机满载率高,起重卸载频繁,工作环境恶劣等特点,以某新型强夯机为研究对象,基于多体系统动力学理论,考虑臂架各部件的柔性,建立了强夯机多体系统刚柔耦合动力学模型,通过动态响应仿真与试验对比,研究了整机在典型工况下的动力学特性,得出了臂架关键部件的运动规律及应力结果。借助于刚柔耦合动力学计算结果,根据优化设计理论和方法建立臂架结构优化的数学模型,通过优化计算后的臂架结构应力减少12.48%,最大位移减少15.47%,臂架总质量减少6.52%,强度得以充分发挥,整机各项性能得以改善。     

金川矿区深部巷道围岩流固耦合稳定性数值模拟

 地下水渗流会影响巷道围岩力学性质,本文结合流固耦合基本原理,以金川二矿区深部巷道为例,采用MIDAS/GTS建立了金川二矿区1000m水平某巷道流固耦合模型,研究渗流对围岩应力场、围岩变形及开挖卸载影响。计算结果表明,渗流作用对巷道围岩竖向应力的影响大于水平应力,渗流也导致围岩最大、最小主应力比无水时偏大。渗流和无水状态下围岩变形空间分布具有相似性,渗流对巷道围岩水平位移影响相对较小,但对围岩竖向位移影响较大,其中巷道拱部竖向位移明显大于无水状态,渗流时拱部最大位移约为8.2mm,而无水时仅2.3mm左右。因此,渗流效应将导致巷道顶板稳定性变差。开挖卸载对渗流场的影响表明,开挖后巷道周边压力水头迅速降低,孔隙水压力最小降为零,且孔隙水压力也从水平层状分布变为沿巷道轮廓环形带状分布。     

四川芦山Ms 7.0级地震前卫星线性云异常现象

 对四川芦山地震前1个月内的FY-2卫星云图与红外亮温数据分析发现,震前3d即4月17日的06:30—09:30,在青藏高原东部出现延展达数百千米的两条线性云,两者延伸交叉处正是芦山地震的震中位置。通过与汶川Ms 8.0级地震前数小时出现的线性云异常进行比较,认为龙门山断裂带强震前屡次出现的“无中生有”线性云异常现象,可能与青藏高原东部地下未知的隐伏构造及油气赋存有关,具有一定的临震指示性,应该作为该地区地震遥感监测的重点。今后,在全球综合地球观测系统(GEOSS)大数据的支持下,考虑孕震过程中的地球系统多圈层作用与耦合效应,将开展遥感多参数异常时空特征及其关联性分析,为解开该地区的线性云异常之谜提供科学依据。     

采动应力作用煤巷泥质复合顶板稳定性分析

 为研究采动应力作用软岩煤巷泥质复合顶板稳定态势,以高家梁矿20307工作面皮带煤巷为例,通过岩体微观结构特性分析和钻孔窥视仪对煤巷松动圈探测,确定泥质顶板煤巷为应力扩容膨胀型复合地质软岩,变形破坏力学机制为复合型Ⅰ_ABⅡ_BDⅢ_DA机制,提出锚网索带注的耦合支护对策机制,利用FLAC^3D对采用耦合支护对策后泥质复合顶板稳定性进行数值分析,采用现场监测煤巷变形的方法并将两者结果作对比分析。结果表明,软岩煤巷泥质复合顶板稳定性得到有效控制,验证了应力扩容膨胀复合型破坏机理的正确性和耦合支护对策的有效性,为相似地质条件软岩煤巷支护提供参考。     

四元数和脉冲耦合神经网络应用于足球检测

提出一种基于四元数傅里叶变换注意力选择和脉冲耦合神经网络在图像中跟踪足球的方法. 首先进行图像预处理以去除球场以外的区域,用四元数注意力选择算法提取感兴趣区域,基于颜色、形状、面积等多种特征检测足球. 若检测失败,则采用卡尔曼滤波器预测足球位置. 仿真结果表明,与基于速度控制的动态卡尔曼滤波和实时足球检测两种方法相比,检测成功率分别提高9.6%和14.9%.     

超高速弹丸电磁发射动力学

为了研究超高速弹丸(hyper velocity projectile,HVP)在电磁炮中发射时的弹炮刚柔耦合问题,建立身管刚柔耦合模型,以及弹托、电枢与导轨之间的接触-碰撞模型,并在Adams中对刚性、柔性两种身管下的弹丸膛内运动进行仿真,获得超高速弹丸膛内运动基本特性。通过对比仿真结果得到考虑弹炮刚柔耦合作用时弹丸的横向角速度变化情况,以及弹托、电枢与导轨之间的接触-碰撞力变化情况。结果表明:为获得相对准确的系统运动规律,在研究电磁炮发射动力学时需充分考虑弹炮刚柔耦合作用对系统动态响应的影响。     

Multi-target localization for bistatic MIMO radar in the presence of unknown mutual coupling

A decoupling-estimation signal parameters via rotarional invariance technique(ESPRIT) method is presented for multi-target localization with unknown mutual coupling in bistatic multiple-input multiple-output(MIMO) radar.Two steps are carried out in this method.The decoupling operation between angle and mutual coupling estimates is realized by choosing the auxiliary elements on both sides of the transmit and receive uniform linear arrays(ULAs).Then the ESPRIT method is resilient against the unknown mutual coupling matrix(MCM) and can be directly utilized to estimate the direction of departure(DOD) and the direction of arrival(DOA).Moreover,the mutual coupling coefficient is estimated by finding the solution of the linear constrained optimization problem.The proposed method allows an efficient DOD and DOA estimates with automatic pairing.Simulation results are presented to verify the effectiveness of the proposed method.