地下结构地震响应分析的高效混合模拟方法

数值模拟是地下结构抗震分析的重要手段之一,然而地震动输入及边界效应、模型尺度规模等因素均会影响数值模拟的计算精度和效率,并且存在计算尺度、计算时间、计算精度之间的矛盾,因此如何高效、精确地模拟地下结构与地层相互作用体系的地震响应仍是亟待解决的关键问题。基于区域缩减法(DRM)将边界元和有限元相融合的核心思想,旨在建立能够合理模拟地下结构-地层系统地震响应特征的高效混合分析方法。首先将地下结构-地层整体模型划分为近场地层-结构内域子模型和远场地层外域子模型,通过构造重合节点保证内域-外域耦合边界处的位移连续性;其次,基于边界元求解外域自由场或地形影响下的非自由场地震动特征,并采用DRM构造矩阵方程将外域动力响应转化为等效地震荷载,可以在保证地震动合理输入的前提下极大地缩减外域模型尺寸,进而实现对内域中地下结构地震响应的快速参数化分析;最后,设计了两组典型算例以检验该方法的可靠性和高效性。结果表明:对于无地形影响下的双线隧道地震响应模拟,通过与远置边界参考解对比验证了方法的有效性;对于受地形条件影响下的双线隧道地震响应模拟,本方法在保证精度要求的基础上极大缩减了包括地形在内的外域模型范围,相比远置边界法和传统黏弹性法,可使计算模型尺度分别缩减97%和83%,计算时间减少72%和58%。此外,该方法还可推广到斜入射地震动作用下地下结构的动力响应分析。

CO_(2)封存诱发近断层活化机制研究进展

文中梳理了CO_(2)地质封存诱发地震活动的典型案例和总体进展,并结合注入诱发断层失稳理论,系统阐述热-流-力-化多场耦合作用下的CO_(2)封存诱发近断层活化机理,探讨不同物理过程对断层活化的关键影响因素,指出目前研究存在的问题和亟待突破的研究方向。研究结果表明:CO_(2)地质封存诱发地震活动与孔隙压力扩散、非等温效应及地球化学反应等物理过程紧密相关;相较于注水活动,CO_(2)注入触发了涉及多相流动状态、焦耳-汤姆逊效应、CO_(2)溶解放热及CO_(2)-地层盐水-岩体化学作用等一系列复杂多物理场耦合过程;实际断层活化及剪切破坏的发生是这些过程协同作用的结果,并受到地层应力状态和断层属性的控制,以及注入策略和注入位置的影响。今后研究工作需要在基础理论研究和应用实践层面全面考虑热-流-力-化多场耦合效应,加强封存场地地质构造勘查,并发展多模式的流体注入策略,这对理解CO_(2)注入诱发近断层活化机制进而实现地震活动的精确预测至关重要。

研究生学位论文质量保障体系构建的探索与思考

在全国硕士研究生招生规模持续激增的背景下,如何提升培养质量已成为各高校必须解决的根本问题。学位论文是研究生培养质量的最终体现,以当前硕士学位论文存在的突出问题为导向,分析影响其质量的主要因素,提出优秀生源选拔、加强过程管理、深化导师职责、完善奖惩机制等措施,为构建学位论文质量保障体系提供理论依据。

低温环境下PbTiO_(3)钙钛矿晶粒的演化过程

利用透射电子显微镜研究了PbTiO_(3)钙钛矿在低温条件下的晶体结构及晶粒演化过程。结果表明:低温条件下,PbTiO_(3)钙钛矿未出现明显的相转变;在电子束辐照条件下,PbTiO_(3)晶体出现细晶化现象,说明电子束对其结构变化存在诱导作用;在室温和低温环境下,PbTiO_(3)晶体均未产生位错缺陷,且低温环境使晶粒细化过程变慢;电子辐照作用使材料的表面能变大,导致晶粒尺寸变小,从而出现细晶化现象。

圆形河谷地形效应振动台模型试验研究

河谷作为一种局部不规则地形,会改变局部场地范围内的地震动特性,通常称之为地形效应,这一现象已经被大量地震动观测和震害记录所证实。目前关于河谷地形效应的研究多集中于解析解和数值方法,但缺乏试验数据的支撑。建立了考虑河谷地形效应的自由场振动台模型试验方法,开展了多工况自由场河谷地形效应的振动台模型试验研究。试验设计了3组宽深比分别为8︰1,4︰1,3︰1的圆弧形河谷地形,并以平整场地条件下的自由场试验作为参照,对比分析了河谷场地的地形效应,并探明了不同地形条件对自由场河谷地形效应的影响规律。试验结果表明:河谷地形效应会引起局部非平整场地范围内地表加速度响应的普遍放大,且以谷顶位置处的地震动放大效应最为显著,谷内加速度响应则表现为从谷底到谷顶逐渐增大的分布趋势;随着入射波频率的增加,河谷地形引起的地表加速度放大效应更加显著;而随着河谷地形深宽比的增加,地震动放大效应将逐渐增强。研究成果可为河谷地形条件下基础设施结构的抗震安全性分析提供科学依据。

一种CE102 能力验证方法及实例

文章给出了一种多样品并行传递的CE102能力验证方法及实例,自主研发并制备47套均匀性、稳定性符合要求的能力验证样品,在40家参加实验室中并行分发该样品,相比传统的单样品轮流传递的方式,极大缩短了测试时间,且消除了无备用样品带来的风险。使用稳健算法计算稳健平均值并将其作为指定值,使用GB/T 6113.402-2018中给出的测量不确定度计算能力评定标准差,并将其用于评价参加实验室是否离群。最后对离群的原因进行了分析并提出了改进意见。

沙湾凹陷上乌尔禾组储层特征及控制因素分析

沙湾凹陷上乌尔禾组成藏条件同玛湖凹陷相似,但储层基本特征以及控制因素较为模糊,阻碍了该地区目的储层进一步勘探和开发。在前人研究基础上,利用岩芯观察、薄片、扫描电镜、压汞及物性等研究手段,对研究区上乌尔禾组分段的储层岩石学特征、储集特征及控制因素进行详细分析。结果表明,乌一段岩性以砂砾岩为主,储集空间以原生粒间孔为主,普遍见片状片弯状喉道,属于特低孔特低渗储层;乌二段岩性以含砾砂岩为主,储集空间以原生粒间孔和粒间溶孔为主,发育片状喉道,属于低孔中低渗储层。沉积和成岩因素为储层质量主要控制因素,沉积环境和凝灰质含量控制优质储层的分布和储集性能,成岩因素中压实作用对储层物性影响最大,胶结和溶蚀作用造成储层物性进一步产生差异,异常压力对储层质量有一定的改善。以上因素造成乌二段孔隙结构较为复杂,储层质量相对较好。

考虑破碎带节理分布特征的隧道开挖诱发近断层错动随机性分析

隧道开挖往往会引起邻近断层错动,并进一步诱发岩爆、地震等灾害。然而,断层破碎带内部岩体物理力学特征复杂,不仅表现出非连续性、非线性和各向异性,还存在节理随机分布特征,隧道开挖诱发近断层错动机制仍不清晰。基于连续-离散耦合分析方法建立了含断层工程场地多尺度力学模型,采用基于离散单元法的人工合成岩体模型模拟断层破碎带,采用有限差分法描述断层上、下盘及内部隧道开挖影响下的宏观动力特征。开展了近断层隧道开挖多因素模拟,探究了断层岩体节理随机分布特征对近断层隧道开挖的影响规律。分析结果表明:破碎带内部节理随机性对隧道开挖诱发近断层错动影响显著;节理倾角均值越接近断层倾角,隧道开挖导致的近断层错动量越大;正交试验情况下,断层节理倾角方差对最终错动量均值大小影响较小;节理长度的均值和方差越大,断层破碎带越容易发生错动;节理密度越大,破碎带介质越破碎,断层带整体的强度和刚度越低,抵抗错动的能力也越弱。通过对比分析得出节理分布特征参数对断层错动量均值影响程度的排序分布:节理密度>节理倾角均值>节理长度均值>节理长度标准差>节理倾角标准差;且当显著性水平为0.05时,节理密度对断层错动量的影响达到显著水平(p<0.05)。

船舶通信导航技术及其发展研究

通过对船舶通信导航技术的定义、系统组成以及其发展历史的介绍,详细讨论了现代船舶通信导航技术,包括全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)技术、自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)技术、雷达与声呐技术、通信系统以及船舶导航软件与自主导航技术。同时还对现有技术的挑战与限制进行了分析,探讨了新兴技术趋势以及可能的未来发展方向,提出了对船舶通信导航技术的展望,强调了其在提高航海安全性、效率和可持续性方面的重要性。

碗米坡水电站生态流量的计算与分析

为做好已建水利水电工程生态流量核定工作,本研究采用Tennant法、Q_(p)法和7Q10法三种水文学方法计算碗米坡水电站坝址断面的生态流量,计算成果分别为29.40m^(3)/s、25.80m^(3)/s(25.06m^(3)/s)和25.20m^(3)/s。研究表明酉水属于丰枯变化剧烈的山溪性河流,河道径流季节变异相对较大,Tennant法计算生态流量成果较Q_(p)法及7Q10法偏大。上游水利工程运行调节进一步加大了枯水期河道内径流变异程度,宜采用Q_(p)法核定碗米坡水电站生态流量。同时强化流域水资源统一调度管理,提高水利工程生态流量保障程度。

施氮水平与种植密度互作对鲁东小麦病虫害发生、产量与氮素利用率的影响

为了探明施氮水平与种植密度互作对鲁东麦区病虫害发生、产量及氮素利用率的影响,于2018—2019、2019—2020年小麦生育季,选择太麦198、山农30、济麦23等3个小麦品种为试验材料,在大田条件下设置4个施氮水平(120、180、240、300 kg/hm^(2))和4个种植密度(太麦198设置90万、180万、270万、360万株/hm^(2),山农30和济麦23均设置135万、270万、405万、540万株/hm^(2)),探究施氮水平与种植密度互作对鲁东小麦茎基腐病、纹枯病和蚜虫发生、产量与氮素利用率的影响。结果表明,小麦纹枯病、茎基腐病的发病率和病情指数随着施氮水平及种植密度的增加而升高,并且该试验条件下增加施氮量对病害发生的提升效应高于提高种植密度,说明虽然增加施氮量或种植密度均会造成病虫害发生的加重,但适度密植配合适量减氮的氮密组合在控制病害发生方面优于高施氮与低密度组合,有利于降低病害防控压力,表现出较高的减药潜力。施氮180 kg/hm^(2)与太麦198的270万株/hm^(2)或360万株/hm^(2)、山农30和济麦23的405万株/hm^(2)种植密度组合,能在获得相对较高氮素利用率的同时实现高产,有利于鲁东小麦的减肥增效。综上,在鲁东麦区可以通过合理密植配合适量减氮,在控制病虫害发生的同时,以密补氮确保植株养分吸收积累和干物质生产,从而实现高产高效稳产。

疲劳环境对柔性涡流阵列传感器输出信号的影响规律研究

将柔性涡流阵列传感器与金属结构集成实施裂纹监测的过程中,结构会受到装配应力、工作应力等疲劳环境的作用,进而对裂纹监测过程带来影响。通过不同结构损伤状态和不同疲劳环境下的裂纹监测试验,研究了疲劳环境对柔性涡流阵列传感器输出信号的影响规律。研究表明:当被监测结构无裂纹时,疲劳环境对传感器输出影响很小;当被监测结构出现裂纹后,传感器输出信号会随着疲劳环境的变化出现明显波动,进而会对裂纹监测过程产生一定的影响。

地面出入式盾构隧道动力响应试验对比分析

地面出入式盾构隧道(ground penetrating shield tunnel,GPST)的地震动力响应与传统隧道有显著区别,这是由于GPST部分衬砌出露地面,部分埋置于地下,其动力特性与一般隧道或地面建筑都有所不同,采用振动台试验方法对GPST的地震动力响应进行分析。本研究建立了大型隧道-地层模型,合理模拟了隧道的接缝、衬砌环横截面和纵向刚度,并还原原型场地的动力参数。模型隧道的总长7.7 m,埋深范围为-0.5D~0.5D,其中D为隧道直径。试验中输入地震动为上海人工波,输入方向垂直隧道轴线。试验对两种结构形式的隧道进行分析,分别为标准衬砌环和顶部开洞衬砌环,重点分析了隧道在地震中的加速度响应和直径变形响应,以揭示GPST的动力响应特性。研究表明,隧道埋深对隧道的地震响应产生显著影响。随着埋深减小,隧道顶部加速度响应增大,表现出了显著的摆动效应。随着埋深的增加,隧道直径变形响应也相应增加,但顶部开洞衬砌环在出由于刚度显著降低,直径变形响应也出现极值。总的来说,地下段(D≥0)结构响应主要受控于土-结构相互作用(SSI)的影响,而出露地面的隧道(D<0)由于没有地层的约束,所以表现出明显的摆动效应。

可计算生物医学知识视角下诊疗规范知识计算化模式研究

[目的/意义]构建可计算生物医学知识视角下的诊疗规范知识计算化模式,推动“数据—知识—实践”循环进程,促进临床诊疗过程各环节决策制定协同发展。[方法/过程]通过文献调研,明晰诊疗规范知识计算化的必要性及应用价值,并在厘清诊疗规范概念、内涵,归纳诊疗规范数据来源、数据特征,提炼诊疗规范知识可计算化特征的基础上,遵循可计算生物医学知识核心思想和DIKW层级模型内涵,构建诊疗规范知识计算化模式并探索其实现路径。[结果/结论]构建“1-336”诊疗规范知识计算化模式立方体,包含1个核心目标、3个知识层级、3条实现子路径、6个关键环节,为各领域知识计算化研究提供理论支撑以及方法学参考和依据。

潍坊地区不同小麦品种对比筛选试验

为筛选出适合山东省潍坊地区种植的高产优质、抗逆性强、抗病性好的小麦品种,加快优良小麦品种的推广应用步伐,本研究在潍坊市农业科学院寒亭区试验基地对济麦262等20个小麦品种进行了茎蘖生长动态、抗逆(病)性和产量对比评价。结果表明,鲁原118、山农28、邢麦20、鲁原502、济麦23、济麦22等6个品种综合抗性较好,产量较高,可以在潍坊地区进一步扩大种植。

CDIO理念下布卢姆模式在生理学教学中的应用研究

CDIO理念下布卢姆教学法在生理学教学中应用后,明显提高了学生的成绩,教师自身素质也得到了极大提升,真正实现了培养学生成为有道德、有知识、有能力、和谐发展的“全人”。对提高医学生的学科知识水平和整体素质,培养实用型、医药临床型人才,具有现实而深远的意义。

词素位置概率在中文阅读中的作用:词汇判断和眼动研究

中文词切分的认知机制一直是心理语言学关注的焦点问题之一,研究发现中文读者可使用词素位置概率等语言学线索帮助词切分,而首、尾词素位置概率的重要程度以往研究观点并不一致。本研究通过词汇判断和眼动实验,考察中文读者对首、尾词素位置概率的利用情况。实验1a和1b采用词汇判断任务,考察在不同词频条件下词首与词尾词素位置概率对词汇识别的影响。在错误率和反应时指标上,高频词条件下词首与词尾词素位置概率效应不显著;低频词条件下词首词素位置概率效应显著,词尾词素位置概率效应不显著。实验2a和2b采用句子阅读任务,考察在自然阅读情境中被试对词素位置概率的运用。在凝视时间、回视路径时间和总注视时间指标上,低频词条件下词首词素位置概率效应显著,词尾词素位置概率效应不显著。高频词条件下词首与词尾词素位置概率效应均不显著。词汇判断和眼动证据共同表明,词素位置概率信息是中文读者重要的语言词切分线索,且与词尾词素位置概率相比,词首词素位置概率在词汇切分与识别过程中发挥的作用更大。同时,词素位置概率线索的运用会受到词频的影响,研究结果支持复合词加工的混合通达表征模型。

专用型小麦品种(系)花后光合特性动态与产量变化

本试验比较分析了前期试验筛选出的9个田间种植小麦品种(系)在开花期之后的光合特性,SPAD值和产量。结果表明,强筋小麦品种鲁研1403、济麦44产量最高,分别达591 kg/667 m^(2)和582 kg/667 m^(2);富含叶黄素小麦品系44641和44642,产量在540 kg/667 m^(2)以上;济糯116在收获期仍有较高的叶绿素含量和净光合,产量达526 kg/667 m^(2)。

基于超级账本的集群联邦优化模型

联邦学习作为分布式机器学习框架,在数据不离开本地的情况下,通过共享模型参数达到协作训练的目标,一定程度上解决了隐私保护问题,但其存在中心参数服务器无法应对单点故障、潜在恶意客户端梯度攻击、客户端数据偏态分布导致训练性能低下等问题。将去中心化的区块链技术与联邦学习相结合,提出基于超级账本的集群联邦优化模型。以超级账本作为分布式训练的架构基础,客户端初始化后在本地训练向超级账本传输模型参数及分布信息,通过聚类优化联邦学习模型在客户端数据非独立同分布下的训练表现。在此基础上,随机选举客户端成为领导者,由领导者代替中央服务器的功能,领导者根据分布相似度和余弦相似度聚类并下载模型参数聚合,最后客户端获取聚合模型继续迭代训练。以EMNIST数据集为例,数据非独立同分布情况下该模型平均准确率为79.26%,较FedAvg提高17.26%,在保证准确率的前提下,较集群联邦学习训练至收敛的通信轮次减少36.3%。

基于HS-SPME-GC-MS和OAV分析不同干燥方式菊花脑的挥发性物质差异

通过顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用法对热风干燥、真空冷冻干燥、微波-热风联合干燥菊花脑挥发性物质进行定性以及定量,明确干燥方式对菊花脑挥发性物质的影响,并探索菊花脑的关键呈香物质。结果表明:菊花脑中共分离出140种物质,新鲜菊花脑中检出112种物质,热风干燥样品中检出86种物质,微波-热风联合干燥样品中检出83种物质,真空冷冻干燥样品中检出85种物质,分别为萜烯类、酯类、醛类、醇类、芳香族化合物以及其他类共六大类物质。萜烯类含量最高,分别在新鲜菊花脑中检出229474.33μg/kg,热风干燥样品中检出64629.68μg/kg,微波-热风联合干燥样品中检出56469.88μg/kg,真空冷冻干燥样品中检出70832.87μg/kg。与另两种干燥方式对比,真空冷冻干燥较好地保留了挥发性物质的丰度。真空冷冻干燥菊花脑与新鲜菊花脑风味相似,主要呈樟脑、松节油以及花草的清香。GC-MS结合气味活度值分析,明确β-罗勒烯、石竹烯以及反式-β-法尼烯是构成菊花脑香气的主要成分。电子鼻与GC-MS联合建立了一种菊花脑挥发性物质高效无损的检测分析方法,可实现不同干燥方式菊花脑的区别判断。本研究结果为明确干燥后菊花脑中挥发性物质的差异及菊花脑干燥方式的选择提供一定理论依据。