Structural Variation between the Western and Eastern Kuqa Fold-and-thrust Belt,China:Insights from Seismic Interpretation and Analog Modeling

The Kuqa fold-and-thrust belt exhibits apparent structural variation in the western and eastern zone.Two salt layer act as effective decollements and influence the varied deformation.In this study,detailed seismic interpretations and analog modeling are presented to construct the suprasalt and subsalt structures in the transfer zone of the middle Kuqa and investigate the influence of the two salt layers.The results reveal that the relationship of the two salt layers changes from separated to connected,and then overlapped toward the foreland in the transfer zone.Different structural models are formed in the suprasalt and subsalt units due to the interaction of the two salt layers.The imbricate thrust faults form two broom-like fault systems in the subsalt units.The suprasalt units develop detached folds terminating toward the east in the region near the orogenic belt.Whereas,two offset anticlines with different trends develop at the frontal edge of the lower salt layer and the trailing edge of the upper salt layer,respectively.According to exploration results in this region,the relationship between suprasalt and subsalt structures has an influence on hydrocarbon accumulation.We believe that the connected deformation contains high-risk plays while the decoupled deformation contains well-preserved plays.

The tectonic fracture modeling of an ultra-low permeability sandstone reservoir based on an outcrop analogy: A case study in the Wangyao Oilfield of Ordos Basin, China

Due to inherent limits of data acquisition and geophysical data resolution, there are large uncertainties in the characterization of subsurface fractures. However, outcrop analogies can provide qualitative and quantitative information on a large number of fractures, based on which the accuracy of subsurface fracture characterization can be improved. Here we take the tectonic fracture modeling of an ultra-low permeability sandstone reservoir based on an outcrop analogy, a case study of the Chang6t~ Formation of the Upper Triassic Yanchang Group of the Wangyao Oilfield in the Ordos Basin of China. An outcrop at the edge of the basin is a suitable analog for the reservoir, but the prerequisite is that they must have equivalent previous stress fields, similar final structural characteristics, relative timing and an identical depositional environment and diagenesis. The relationship among fracture density, rock type and bed thickness based on the outcrop is one of the most important fracture distribution models, and can be used to interpret fracture density in individual wells quantitatively. Fracture orientation, dip, geometry and scale, also should be described and measured in the outcrop, and can be used together with structure restoration and single well fracture density interpretation to guide fracture intensity prediction on bed surfaces and to constrain the construction of the 3D fracture geometry model of the subsurface reservoir. The application of the above principles shows the outcrop-based tectonic fracture models of the target ultra-low permeability sandstone reservoir are consistent with fractures inferred from microseismic interpretation and tracer tests. This illustrated that the fracture modeling based on the outcrop analogy is reliable and can reduce the uncertainty in stochastic fracture modeling.

Analog modeling of sand slope stability with different precipitation conditions

Water–sand flow triggered by rainfall is the dominant mechanism for instability and failure of sand slopes. To further analyze the stability state of sand on a slope under different rainfall conditions, the initiation conditions and flow characteristics of water–sand flows are studied. Based on the theory of equilibrium forces and hydrological dynamics, a 1：100-scale analog model is built and verified with field observation data. The results indicate three dynamic stabilization stages of the sand slope under different weather conditions： dry sand, wet sand, and water–sand flow. Water–sand flows are triggered easilyunder short duration and heavy rainfall conditions. The rainfall threshold required to initiate water–sand flow is 4.14 mm/h. Rainfall amount and duration required to initiate water–sand flow decrease with fine sand content increasing. A sand head that develops at the front of the water–sand flow results in a flow along the edge of the sand debris flow and a ‘‘tree root’’ flow morphology. Modelingresults are consistent with theoretical analysis and field observations.

Modelling and Analysis of the Hubble Diagram of 280 Type SNIa Supernovae and Gamma Ray Bursts Redshifts with Analytical and Empirical Redshift/Magnitude Functions

Based on an analysis of 280 Type SNIa supernovae and gamma-ray bursts redshifts in the range of z = 0.0104 - 8.1 the Hubble diagram is shown to follow a strictly exponential slope predicting an exponentially expanding or static universe. At redshifts > 2 - 3 ΛCDM models show a poor agreement with the observed data. Based on the results presented in this paper, the Hubble diagram test does not necessarily support the idea of expansion according to the big-bang concordance model.

Application of the predictable model ofregional time-magnitude to North and Southwest China region

In this paper, the method which can combine different seismic data with the different precision and completeness, even the palaeo-earthquake data, has been applied to estimate the yearly seismic moment rate in the seismic region. Based on this, the predictable model of regional time-magnitude has been used in North China and Southwest China. The normal correlation between the time interval of the events and the magnitude of the last strong earthquake shows that the model is suitable. The value of the parameter c is less than the average value of 0.33 that is obtained from the events occurred in the plate boundary in the world. It is explained that the correlativity between the recurrence interval of the earthquake and the magnitude of the last strong event is not obvious. It is shown that the continental earthquakes in China are different from that occurred in the plate boundary and the recurrence model for the continental events are different from the one for the plate boundary events. Finally the seismic risk analysis based on this model for North China and Southwest China is given in this paper.

Application of a time-magnitude prediction model for earthquakes

在这篇论文，我们为地震预言讨论大小时间模型参数的物理意思。为在在中国的所有十一个地震地区的强烈地震的怀孕期过程能被大小时间预言模型用模型的参数的计算描述。为中国的普通模型参数值是：b = 0.383， c=0.154， d = 0.035， B = 0.844， C =−0.209，和 D = 0.188。模型参数的坚韧性在转变数据，空间程度，和时间的时期的最小的大小从变化被估计。模型的空间、时间的适用性的分析显示计算单位尺寸应该是至少 4 °×为在诺思中国的地震地区的 4 °，至少 3 °×在西南和西北中国的 3 °，和时间时期应该是只要可能。

采动岩层整体移动“类双曲线”理论模型及验证——从二维“类双曲线”到三维“类双曲面”模型

煤炭开采会引起上覆岩层自下而上变形、破断及移动,并导致地表沉陷等问题,其本质是一个力学过程,故亟需发展基于岩层破断力学机理的移动理论模型。首先简要回顾了国内外岩层移动理论模型,然后重点介绍了本团队近年来在岩层整体移动理论模型方面的研究进展。基于不同层位岩层的破断形态的力学分析和相似模拟试验结果,提出了采动覆岩整体移动“类双曲线”模型,其顶点大约位于上覆岩层主关键层的层位。进而建立了岩层移动内外“类双曲线”整体模型,给出了采动覆岩内外整体移动表达式及物理意义参数体系。针对不同覆岩和煤层赋存条件,分析了岩层整体移动“类双曲线”模型的演化规律。在此基础上,进一步将二维“类双曲线”拓展到三维“类双曲面”模型,建立了采动覆岩全空间“类双曲面”立体移动模型,该模型包含“类单叶”和“类双叶”双曲面。该理论模型是在我国很多前辈及学者的研究基础上,从系统科学的角度考虑岩层的整体移动规律,初步形成了采动覆岩整体移动“类双曲线(面)”理论模型框架,希望能为我国煤炭科学开采提供理论指导。

非正弦激励下高频变压器铁心动态磁滞特性模拟方法

高频变压器是DC/DC变换器的核心部件,其激励波形一般为非正弦波,工作频率可达数千赫兹以上,导致铁心损耗显著增加,准确模拟非正弦激励下高频变压器铁心动态磁滞特性,有助于铁心损耗计算以及变压器的电磁暂态分析。首先,该文考虑铁心磁化物理过程,利用系统级电力电子仿真软件PLECS中底层模块和语言编写程序,建立基于静态J-A磁滞模型和磁导-电容类比法的铁心静态磁滞磁导模型;然后,考虑高频条件下涡流效应与弛豫效应对铁心动态磁滞特性的影响,根据损耗统计理论建立铁心动态磁滞磁导模型;最后,基于模拟退火与Levinberg-Marquardt混合算法提取静态J-A磁滞模型参数,根据铁心损耗特性曲线采用最小二乘法提取动态损耗系数。对比分析不同占空比、高频方波电压激励下电流波形以及磁滞回线的仿真结果与实验测量结果,验证了模型的有效性。

基于AQUATOX模拟的小球藻处理水产养殖废水试验

目的 为实现低碳快捷处理水产养殖废水,探究利用小球藻处理废水的最优方案。方法 以某鲅鱼养殖基地水体为对象,利用AQUATOX软件建立水生态环境模型,根据不同的水产养殖废水浓度、水力停留时间和流量建立5个试验组,稀释后投加5 mg/L的小球藻藻种,模拟分析小球藻的处理效果,并将结果与实测数据进行对比。结果 投加小球藻的最适比例为:ρ(小球藻)∶ρ(TN)∶ρ(NH_(3)-N)∶ρ(TP)∶ρ(CODcr)=1∶16.8∶3.2∶0.8∶40;最适投加比例的小球藻对废水中的TN、TP、NH_(3)-N、CODCr的处理效率分别达到了73%、72.5%、94%、75%;藻生物量也达到了初始值的26倍。结论 应用AQUATOX模型可以快速实现小球藻处理水产养殖废水方案优化,TN、TP、NH_(3)-N和CODcr质量浓度模拟结果的平均相对误差分别为0.32%、2.52%、4.83%和0.10%。

地月周期轨道对地月L1与L2附近Halo轨道的可见性分析

随着去往月球航天器的增多,现有的近地空间光学卫星与地基光学望远镜的探测能力已无法满足要求,急需增强地月空间观测能力,通过使用地月周期轨道来填补地月空间观测能力的不足被认为是一种有效手段。针对地月周期轨道的特性,文章基于微分校正原理对三体轨道建模,并完成了算法的设计,提出了地月周期轨道的选择原则,并优选了3条轨道。在地月周期轨道对地月拉格朗日点L1、L2附近Halo轨道的可见性分析中,为方便评估,采用类球体的物体星等评估模型来定义可见性的评估标准;基于卫星工具包提供模型计算中涉及的自然天体、物体和观测卫星三者的时空关系,给出了可见性分析过程及结果,研究表明地月周期轨道对地月拉格朗日点L1、L2附近Halo轨道均有不错的观测效果,其中轨道1对地月周期轨道的可见性综合最高,均大于95%。

交通运输行业碳排放自然达峰特征与峰值预测研究

交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排放的自然达峰特征,结合交通需求预测,预判中国交通运输行业碳排放自然达峰时间。然后,引入单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比等核心影响因素,构建交通运输碳排放STIRPAT(Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)预测模型。最后,通过类比分析与模型预测,得到中国交通运输行业碳达峰时间及峰值排放量。国际类比结果表明:交通运输行业碳达峰与国家碳达峰之间没有明确的因果关系,但与换算周转量达峰紧密相关,交通运输行业碳排放达峰时换算周转量达峰或接近峰值;预测中国换算周转量在2048年左右达到26万亿吨公里的平台期,从国际类比的角度判断,中国交通运输行业实现碳排放自然达峰时间约在2040—2043年。STIRPAT模型显示:城镇化率、人均GDP、单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比每增加1%,中国交通运输行业碳排放量将分别增加1.201%、0.259%、0.454%、-0.389%。基于国际类比与STIRPAT模型组合预测判断,中国交通运输行业将在2038—2040年实现碳排放达峰,峰值排放量约为13亿t。

飞机载荷校准试验主动约束技术

在研究以往飞机载荷校准试验支持和约束方式的基础上,结合某型飞机结构特点,提出一种载荷校准主动约束方法。对主动约束方法和传统的起落架方法飞机载荷校准进行受力分析,建立了2种约束方法的理论模型;设计2种约束方法的机翼载荷校准对比试验,并提出主动约束载荷校准试验实施流程;结合某型飞机机翼载荷校准试验和飞行试验对主动约束方法进行了验证。结果表明:与传统的起落架约束方法相比,主动约束方法能有效解决有起落架布置的翼身整体结构机翼根部载荷测量难题,并将机翼载荷校准试验量级提高41%,机翼载荷模型误差可控制在3%以内。

甘肃及邻区基于地震预警参数τ_(c)和P_(d)的震级快速计算模型研究

地震预警作为目前能够有效减轻地震灾害的手段之一,可以在破坏性地震动来临之前提供几秒至几十秒的预警时间,提醒预警区域采取紧急处置措施以减轻人员伤亡和财产损失。地震预警是一个复杂的系统,其中利用地震参数快速、准确地进行实时震级估算是其有效发挥减灾作用的关键。文章基于2012—2020年发生在甘肃省及邻区的190个地震共821条记录(3.1≤M≤6.6),计算分析在P波1~10 s时间窗长度内,两种地震预警参数(卓越周期τ_(c)和位移幅值P_(d))分别在垂直向、水平向和三分向均值测项三种不同条件下与峰值参数PGV、PGD的相关性,拟合相应的预警震级快速计算模型,并将估算震级M_(E)与实际震级M_(C)进行比较。结果表明:时间窗长度的改变对结果有一定的影响,而测项改变造成的差别较小。此外,在拟合度、预测残差均值和标准差,以及残差分布等预测效果方面,采用参数P_(d)的模型性能优于参数τ_(c)。考虑到参数和震级的实时计算以及预警信息发布的时效性要求,推荐在该地区应用垂直向记录P波到时3 s后的参数P_(d)来进行地震预警震级实时快速计算。

全身低载高频振动参数交互作用下松质骨力学行为的模拟研究

目的:研究在全身低载高频振动(low-magnitude high-frequency vibration,LMHFV)参数交互作用下松质骨的力学行为,以为临床治疗废用性骨质疏松提供理论指导。方法:选取股骨中段松质骨通过Mimics软件进行三维重建,并将其导入Comsol软件中建立三维流固耦合有限元模型。设定12种振动方案(振动加速度幅值a为0.015×g、0.02×g、0.03×g,振动频率f为30、45、60、100 Hz)进行模拟研究,分析LMHFV参数交互作用下松质骨的流体力学微环境、应力及变形位移的分布规律。结果:骨小梁表面骨髓流速及其变形位移随a增加而增大,随f增加而减小。在振动方案(0.015×g/0.02×g/0.03×g,30 Hz)下,骨小梁产生的变形位移平均值较高。在LMHFV参数范围(0.02×g~0.03×g,30~35 Hz)内,骨小梁的von Mises应力值较高。结论:全身LMHFV可显著改善松质骨的受力及流体力学环境,临床上可通过合理调控LMHFV参数来提高力介导的成骨细胞生物活性,进而促进骨生成。

多换流器直流系统的虚拟惯性评估与控制参数协调设计

针对基于类虚拟同步发电机(AVSG)的多换流器直流系统遇到的非预期虚拟惯性问题,提出了一种多换流器直流系统虚拟惯性通用分析方法,有效修正了系统级等效AVSG外特性。首先,将多个AVSG控制回路等效为一个等值AVSG控制回路,建立了直流系统的等值单台AVSG模型。其次,提出了一种系统级虚拟惯性评估方法,从等值单台AVSG模型的输出阻抗频域响应特性角度对系统级虚拟惯性进行评估。然后,讨论了电压比例-积分(PI)控制参数对虚拟惯性特性的影响,并开展了电压PI控制参数和虚拟惯性系数间的协调设计。最后,在PLECS仿真软件及RT-BOX硬件在环实验平台上搭建了多换流器直流系统的开关模型,通过多种实验工况验证了等值单台AVSG模型和控制参数协调设计的有效性和可行性。

应急钢桁梁桥钢销节点疲劳性能分析

应急钢桁梁作为拼装式结构,反复安拆及倒运过程中可能导致销孔连接位置出现损伤,对其使用寿命产生影响。以某128 m跨应急钢桁梁桥为研究对象,缩短销孔边距,模拟钢桁梁销孔损伤影响,开展疲劳性能试验及仿真模拟,研究钢销节点疲劳性能。结果表明,静力仿真结果与疲劳试验结果具有较好的一致性,验证了模型的可靠性;试验钢销节点损伤后的疲劳寿命仅为16980次,FE-SAFE仿真分析求得疲劳寿命为20592次,两者较为接近,进一步验证了疲劳试验结果的可靠性。考虑销孔损伤的疲劳寿命与正常状态相比差异显著,说明销孔损伤会大幅降低其疲劳寿命。因此应注意应急钢桁梁杆件保护,同时加强钢销节点质量控制。

低勘探程度地区烃源岩生烃特征研究——以渤海海域秦南凹陷为例

渤海海域秦南凹陷勘探程度低,亟需开展各洼陷烃源岩生烃特征的精细研究以揭示油气勘探潜力和勘探方向。基于地质类比方法,在合理选择地质模型及地质参数的基础上,利用BasinMod盆地模拟软件重建了秦南凹陷各洼陷烃源岩埋藏史、成熟度史和生烃史。结果表明,受差异性沉降和沉积的控制,东洼烃源岩成熟时间早且持续成熟时间长,现今已进入成熟—高成熟阶段(R_(o)=1.0%~2.0%),2次生烃作用分别发生在渐新世和中新世至今,生烃能力强;东南洼烃源岩成熟时间晚且持续成熟时间短,现今已进入中成熟阶段(R_(o)=0.7%~1.0%),主要生烃作用发生在中新世晚期至今,生烃能力强;西洼烃源岩普遍处于低成熟阶段(R_(o)<0.7%),主要生烃作用发生在上新世至今,生烃能力弱;层位上,各洼陷烃源岩生烃能力总体表现为沙三段>沙一段>东三段。秦南凹陷具有较好的油气勘探潜力,应紧紧围绕东洼和东南洼洼槽带及其斜坡带油气运移优势指向区选择有效圈闭进行钻探。

基于创新实践型人才培养的全周期实验教学模式研究——以“模拟电子技术实验”课程为例

实验教学是工科专业课程体系的重要组成部分,在培养学生的实践创新能力方面具有重要作用。基于创新实践型人才培养,研究全周期实验教学模式的构建,以“模拟电子技术实验”课程为例,构建从电子元器件认知到系统设计应用的全周期实验教学模式,促使学生从电子元器件认知到系统应用、虚拟实验到现实实验、基础验证到综合设计等全过程、多层次地参与实践与创新,全面提升学生的工程实践和创新能力,为培养卓越工程科技人才打下牢固基础。

近红外光谱结合SIMCA算法对舍饲和放养牦牛的鉴别研究

为保护牦牛肉在市场中的独特性和真实性,维护消费者的合法权益,本研究以近红外光谱技术(near infrared spectroscopy, NIR)对不同饲养模式的牦牛肉样品在全波近红外Whole-NIR(400~2 500 nm)光谱范围内结合簇类独立软模式法(Soft Independent Modeling of Class Analogies, SIMCA)建立模型来判别牦牛肉舍饲和放养来源的可行性。结果表明:在Whole-NIR(400~2 500 nm)光谱范围内原始光谱差异不明显,当因子数为5时预测误差平方加和(PRESS)趋于平稳,最终无限趋近于0,NIR结合SIMCA模式识别方法得到Q-T2分布图,类与类之间界限明显,能够将牦牛肉样品按照不同饲养模式分开聚类,模型性能优良,预测准确率高达100%。综上所述,利用NIR结合SIMCA可实现对不同饲养模式牦牛肉真实性进行鉴别的目的。

平面应力型相似模拟平台的设计与教学应用

平面应力模型是三维工程问题简化为二维力学模型的重要方法之一,也是本科生力学课程的重要知识点。文章基于平面应力模型的知识点论述,结合河南理工大学平面应力型相似模拟平台的建设,介绍了平面应力型相似模拟平台在解决实际采矿工程问题中的应用,并以本科生相似模拟实验教学为案例,介绍了平面应力型相似模拟平台的教学过程。通过实验教学,提高了学生运用基础力学模型解决实际工程问题的能力,对加深学生对专业知识点的理解、培养其创新能力具有积极意义。