悲剧形变论

作为有着独特品格的最精致最深蕴的美,悲剧是一种哲学性的诗。它演出人类的一幕幕痛苦与悲哀的惨剧,往往因其凝聚了巨大的历史人生内容和对生存的永恒性思考而为人们提供一种震撼灵魂的体验。所以,悲剧既是一个古老的范畴,又是一个现代性的命题。 我国美学界在悲剧概念上遵奉两个代表性的观点:一是恩格斯的“历史的必然要求与这个要求的实际上不可能实现之间的悲剧性冲突”;二是鲁迅的“悲剧是将人生有价值的东西毁灭给人看”。这两种说法实际上各有侧重又互为补充。

基于时序InSAR技术的常州市地表形变监测与影响因素分析

地面沉降是常州市的主要地质灾害之一,为了准确掌握地面沉降动态,确保区域可持续发展,利用时序InSAR技术监测常州主城区地表形变,并对其影响因素进行分析。文中采用长短基线组合的方式对2016年1月—2022年12月的186景Sentinel-1A SAR影像进行干涉测量处理,从而生成形变时间序列,并通过相位闭合环误差检测筛选高质量干涉对、使用通用型大气改正在线服务(GACOS)进行大气延迟误差改正,获取常州市主城区2016—2022年地面沉降信息,结果与同期水准数据一致,均方根误差为2.5 mm;再结合地质条件和地下水资料对影响地表形变的因素进行分析,结果表明常州市主城区地面沉降形势总体趋于稳定,仅在邹区镇西侧、武进区南部前黄礼嘉一带局部地区存在沉降现象,而中心城区地面形变总体抬升趋势。

基于时序InSAR的吉林省煤炭采空区地表形变监测及时空演化态势分析

吉林省煤炭开采遗留的大量采空区造成严重的地表沉降,给采空区土地规划和经济结构转型升级带来了严重隐患。为填补吉林省煤炭采空区地表形变研究的空白,利用SBAS-InSAR技术对2017—2021年(Sentinel-1B降轨数据,957景)的地表形变情况进行定量分析,并通过精度评估和现场实地调查验证InSAR技术监测结果的可靠性,以分析探讨吉林省煤炭采空区地表形变的发展趋势。研究结果表明:(1)营城、羊草沟和双阳等11个采空区发生了显著的地表沉降,梅河口、万宝和珲春富强采空区因沉陷治理造成地表堆填型抬升;(2)2017—2021年,吉林省煤炭采空区总沉降面积为71.47 km^(2),最大沉降速率为243.16 mm/a,最大累计沉降量为1104.3 mm;(3)监测期间,吉林省煤炭采空区整体地表沉降较为缓慢,但羊草沟、浑江区和江源区等9个存在重度沉降以上的采空区,在中心区域发生了严重沉降,其中羊草沟采空区沉降最为严重;(4)吉林省煤炭采空区地表沉降主要由大规模开采地下煤炭资源引起,浅部采空区“活化”是重要因素,软弱岩类的地层岩性和工程地质特性也起到了一定的推动作用,未来沉降可能继续加剧。矿山地质环境保护与土地复垦工程的有效实施是发生堆填型抬升的直接原因。

Ru团簇对Ni/Ni_(3)Al合金纳米线形变影响的原子模拟

镍基高温合金是制造先进航空发动机热端部件的关键材料之一,其高温力学性能直接关系到发动机运行安全和使用寿命.本文采用改进分析型嵌入原子模型(MAEAM)和分子动力学(MD)研究合金化元素钌(Ru)团簇对Ni/Ni_(3)Al纳米线形变机制的影响,结果表明:在单轴拉伸应变下,纳米线的弹性模量和屈服强度随温度升高而降低.温度较低时,纳米线形变由位错产生与发射而导致晶格滑移所引起.由于晶格热振动非谐效应不明显,Ru团簇阻碍效果显著,使得晶格滑移区域仅限于Ru团簇与Ni/Ni_(3)Al相界面之间且呈非对称分布.温度较高时,纳米线的形变由位错发射而引起晶格滑移所致,但因非谐效应显著,Ru团簇无法阻碍位错运动,滑移区域在Ru团簇周围对称分布于Ni_(3)Al相中.最后从Ru团簇微观结构及其稳定性的角度进一步分析其对纳米线形变影响.

安装方式对高速列车车顶电缆终端形变特性影响分析

高速列车车顶电缆终端伞裙根部的应力集中可能会诱发终端界面间产生缺陷,界面缺陷的存在会畸变电场分布,严重时会造成终端炸裂。建立流固耦合计算模型,仿真分析风向、安装方式和安装夹角对电缆终端伞裙形变特性的影响,并提出改善应力与形变的优化措施。仿真结果表明:安装方式和风速影响电缆终端伞裙边缘的形变量和伞裙根部应力,同一风速下,纵向安装时电缆终端伞裙形变量最大;横向安装方式下,安装夹角对于伞裙的形变和应力影响不明显;纵向安装方式下,安装夹角在15°~25°范围内,伞裙根部最大应力变化较为明显;适当增加伞裙材料硬度和在车顶加装导流罩均可减小伞裙形变量。文中结果可为车顶电缆终端安装方式和结构优化提供参考。

对强震地形变监测预报方法的思考

简要回顾了中国地形变用于强震监测预报领域的发展过程及现状。对几次强震前得到的比较突出的地形变异常进行了分析,收集了大面积形变异常与强震中长期预测、地震前兆分布存在时间有序和空间配套,强震前发现巨幅形变异常,InSAR给出强震前地面垂向形变,强震前地倾斜异常,慢地震和预滑移等方面的研究成果。综合分析认为,强震前震中区附近存在与孕震体尺度相当的巨幅快速地面异常隆升。及时有效地捕捉强震前巨幅快速地面异常隆升的时间有序和空间配套的异常信息,可望针对人口稠密区域未来发生的强震给出具有减灾实效的预测预报意见,值得尝试。基于本研究提出了针对人口稠密的地震重点监视防御区开展高密度、大量程、低精度地倾斜观测的设想,并初步给出了观测方案、基本原理和数据计算处理方法。

基于激光雷达的隧道轮廓三维点云重构与形变检测研究

为实现地铁隧道轮廓全面、高效、精准的数字化检测,提出一种基于三维点云的隧道形变检测方法。该方法通过相对定位算法将激光雷达获取的多周期隧道轮廓点云数据进行数据融合,利用地铁隧道建模算法对融合数据进行处理建立标准隧道轮廓模型,根据测量值与模型输出值对比结果完成形变检测。相对定位算法利用转速传感器与激光位移传感器获取的公里标与轨道特征数据实现对地铁隧道轮廓特征数据粗、细校准定位,以解决转速传感器定位误差较大导致的相同位置不同检测周期激光点云数据无法对齐融合的问题。地铁隧道建模算法基于径向基神经网络(RBFNN)对融合后点云数据进行多重训练并不断剔除大误差数据建立隧道普通内壁模型,结合聚类算法对被剔除数据训练建立隧道管线区域模型。研究结果表明:相对定位算法可实现多周期数据融合,相对定位误差小于10 cm;隧道建模算法利用点云数据可建立标准隧道模型实现隧道形变分析,形变分析误差小于10 mm,达到预期效果。

海底震后形变多基站联合估计模型

海底基准站坐标时序可用于海底震后形变监测,但受观测条件和观测成本所限,海底基准站定位精度相对较低,难以获取高时间分辨率海底基准站坐标时序.针对小样本、非连续海底观测时序分析问题,本文提出将站速度、震后形变参数作为多个邻近基准站的公共参数进行联合估计,并将N-E方向震后形变弛豫因子也作为公共参数;提出了求解站坐标、站速度等线性参数与震后形变非线性参数进行混合非线性估计的“一步法”.试验表明,相对单站估计模型,本文提出的多站联合估计模型可克服海底基准站坐标时序样本有限和精度受限等问题,且相对于站速率和震后形变参数分离估计的“两步法”,“一步法”更为严密,可获得更为有效的震后形变参数估计.

基于UG动画仿真的喷雾机喷杆形变控制优化

在植保作业领域,为预防大田作物的病虫害,传统农业生产存在农药使用粗放、滥用问题,对农村生产、生活、生态“三生同步”工作开展造成了十分不利的影响。为进一步提高农药使用合理性,顺应绿色农业、精确农业、生态农业的发展理念,宽幅喷杆喷雾机逐渐具备了变量喷雾的技术特征。在生产实践中,耕地表面的地形、地势等不确定因素对喷杆喷雾机喷药架造成的振动、歪斜、变型等影响会明显降低喷雾覆盖精度,导致植保质量降低。为此,以我国生产常用的28m幅宽喷药架为研究对象,分析了喷药架的形变类型,利用UG软件仿真了喷药架变形后对喷雾质量的影响,并在分析动画仿真数据基础上有针对性地进行了喷药架结构优化与技术升级,且优化后的喷药架对于多种地形的适应性均得到提升。

加权信息量支持下融合InSAR形变特征的滑坡易发性评价

使用SBAS-InSAR处理六盘水市水城区2018-07~2019-08共69景Sentinel-1A卫星影像,获取地表形变作为动态评价因子,用于完善传统滑坡易发性评价研究缺乏动态特征数据应用的问题。结果表明,使用10种静态评价因子融合InSAR形变特征数据作为动态评价因子,在耦合层次分析法与信息量法的加权信息量模型下对比仅使用静态特征数据,ROC曲线下面积分别为0.756 02和0.888 68,模型性能提升约13.3%;再将历史灾害点叠加于2种分区图下检验分区精度,相比于未融入形变特征,融入形变特征可纠正约12.44%的误分类区域,能较好地提升分区的可靠性。

基于PS-InSAR技术的晋城矿区地表形变监测及地质灾害风险预警

地表形变是一种严重的地质灾害现象,不仅严重影响灾害区居民的日常生活,而且会造成巨大的社会经济危害,尤其在采煤区。针对传统地表沉陷监测方法费时费力、无法获取地表沉降面状信息、难以进行地表沉陷灾害评估的不足,基于高分辨率SAR卫星影像,利用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)技术对山西省晋城市晋城矿区2018年1月至2018年12月期间地表沉陷进行监测,分析获取了该地区地表连续形变情况,并利用该技术获取的海量PS点建立支持向量机(SVM)地质灾害风险评估预警模型,对晋城矿区周边居民点地质灾害风险进行了识别和预测。结果表明:晋城矿区10个煤矿及其周边区域存在较大的地表形变;晋城矿区平均LOS向年平均地表形变速率范围为-37~30.3 mm/a;PS-InSAR技术在晋城矿区地表形变监测中具有可行性,且可以实现矿区地质灾害风险综合识别和预警。

天线阵形变实时感知与调控方法研究

针对共形天线采用天线与平台结构功能一体化设计后,平台变形产生的天线阵精确感知问题,开展天线形变实时感知与调控方法研究。提出一种天线阵实时形变监测与补偿(或控制)系统的设计方法,包括搭建传感器网络以实现天线形变实时精确测量、天线阵形变重构、天线阵形变控制与性能补偿等一系列相关技术途径。

挤压性地层TBM隧道形变压力计算方法研究

研究目的:目前国内外主要围绕挤压性地层条件下双护盾TBM的设备选型与施工技术进行研究,但是针对管片结构设计方面的研究却较少,尤其是针对管片结构所受围岩压力的研究。为了弥补这方面的研究不足,本文结合TBM隧道施工的时空效应,重点研究双护盾TBM隧道管片在挤压性地层中的形变压力计算方法。研究结论:(1)通过采用遗传蠕变模型,模拟了围岩变形的时序效应,并将其整合到隧道纵向变形曲线中,因此形成了一种考虑时空效应的隧道纵向变形曲线计算方法,通过考虑第一阶段的超前变形量,构建了基于等效开挖洞径的围岩特性曲线公式;(2)利用厚壁圆筒的弹性理论,推导出了管片-豆砾石组合支护的刚度计算公式,同时,建立了临界弹性模量的计算表达式;(3)基于收敛-约束法分析原理,推导出了组合支护力与组合支护位移的公式,进一步形成了管片形变压力的计算方法,最终这一形变压力计算方法的准确性通过实际工程案例得以验证;(4)本研究成果可应用于挤压性地层TBM隧道管片结构的设计。

华北北部跨断层形变特征与地震预测效能回溯性分析

基于华北北部区域跨断层水准和基线观测资料,利用前兆异常定量识别和地震预测效能检验技术,结合区域历史震例(M≥5.0),开展跨断层垂直及水平变形前兆特征研究。根据垂直、水平形变速率合成结果,利用R值评分标准,采用速率差分方法对统计检验和分步检验结果进行地震预测效能回溯性分析。结果表明,华北北部,特别是首都圈及山西北部地区,断层运动在多次地震前出现不同程度速率变化特征。从预报效能来看,12个月窗长速率差分策略显示的预报效能较好,对潜在地震危险性判定具有更强的指示意义。在大同6.1级和张北6.2级地震前,至少出现17项通过预测效能检验的跨断层异常,异常集中分布在距离震中100~300 km范围,且多为持续超过1 a的趋势异常。大同6.1级地震前,首都圈及山西北部跨断层水准异常以逆断变化为主,区域断层变形表现出协同增强特征。

定点形变站网运行管理与产品服务平台设计与实现

定点形变站网以地壳形变作为观测对象,通过连续观测地壳水平变形和垂直变形,获取地壳应力应变的时变信息,为地震中短期和短临预测提供基础数据。在地震台站改革新形势下,为进一步提升定点形变站网产品产出自动化水平和定点形变产品在地震行业中的应用,2023年,中国地震台网中心联合湖北省地震局建立了基于B-S架构的定点形变站网运行管理与产品服务平台,该平台是定点形变观测的综合性业务平台,集成了原有的多个系统功能,实现了统一的在线数据处理、质量评估、产品发布及对外服务功能。平台部署至今,已逐步发挥成效,推动提升了站网运行管理规范化、信息化水平及产出服务能力。

北方寒冷地区温度场作用下公路路表形变规律分析

为了更加具体、深入地理解寒区道路,研究其病害发生、发展规律,提高对道路结构在时间和空间上的认知,开展了北方寒冷地区路表形变规律的研究。通过选取典型公路路段,建立10个监测段落,对路基的冻胀、融沉变形持续进行现场高程监测。分析温度场作用下路表形变特征和响应机制,分析公路在自然条件下的时域形变特点、动态形变特征及差异性。分析周期监测数据,构建竖向相对形变、竖向相对形变速率、横断面间形变速率最大倍数等参数,比较不同段落、不同横断面和监测点间的形变及其差异。研究北方寒冷地区路表形变与温度场协调规律,结果表明:北方寒冷地区基于温度场的路表形变具有典型的周期特性。对比分析填、挖方路段纵横方向形变的差异特征,形变极值分布规律,以及结合热胀、冻胀、融沉阶段的相对形变规律及形变速率差异特点,结果发现:挖方路段形变速率是填方路段的10余倍;8月份至10月份的热胀速率大于10月份至11月份的热胀速率;融沉主要发生在3月份至5月份;而冻胀速率较为稳定,对于填方路段,11月份至次年1月份的冻胀大于1月份至2月份的冻胀,而挖方路段则相反。给出了寒冷地区路表形变的温度场时域响应规律、特点,为开展寒区路基、路面结构和材料研究,以及道路病害等研究提供了依据。

基于混合拓扑填充球模型的子宫软组织形变模拟方法

软组织形变模拟是虚拟手术领域中最为重要的研究内容之一.对于子宫等具有复杂生理结构的人体器官而言,实现其形变建模并达到模拟的实时性要求是目前存在的挑战.为了解决上述问题,本文提出了一种具有混合拓扑结构的填充球形变理论,构建了面向子宫等复杂生理结构器官的形变建模方法,实现了子宫肌瘤剔除手术背景下的子宫形变模拟.首先,提出了改进的填充球模型,针对器官部位几何表面的差异性,不同于以往单一拓扑的连接方式,设计了包含四面体拓扑和依据中轴线拓扑的混合填充球结构,并综合考虑子宫生理特性与手术特点,进行了形变模型区域性与软组织特性的细节化设计.在此基础上,提出了一种基于度量张量剖分方法的四面体拓扑填充球结构的建模方法,结合中轴线的提取,分别建立了相应子宫部位的拓扑结构,从而构建出完整的子宫填充球模型.通过OpenGL编写了子宫形变的虚拟环境,并结合3D Systems公司的Touch力反馈设备搭建子宫形变模拟平台,实现了子宫软组织的模拟变形.最后,设计与开展验证实验,测试子宫形变模拟的效果及实时性;另一方面,搭建了一套测量真实软组织形变数据的实验平台,对本研究实现的虚拟形变与真实软组织形变进行对比.实验结果表明:虚拟子宫形变的画面刷新频率集中在40~60 Hz范围内,满足了手术训练的实时性要求;在软组织所受作用力小于3 N的情况下,两者形变位移的最大差异为0.117 mm,同时形变模拟效果符合真实软组织在外力作用下的整体变形趋势.

大盾构管片最不利上浮状态下三维形变特征模型试验方案设计

隧道施工期管片所受浆液浮力并非恒定,壁后浆液压力的不均匀分布会导致管片变形和隧道环的位错损伤。为减弱或避免因管片上浮造成的结构病害,通过自主设计研发一种考虑千斤顶水平推力、围岩压力以及同步注浆上浮力作用的管片三维加载模型试验系统,对大直径管片最不利上浮状态下的瞬时变形进行分析。试验装置由围压加载装置和非均布上浮力加载装置组成,可实现单点或多点同步加卸载;模型试验采用不同刚度弹簧模拟上浮期隧道与地层之间的相互作用;根据相似理论对管片模型和连接螺栓进行精细化设计和加工;根据实际工程中试验段的围压对模型围压初始值进行换算,并将动、静态上浮力相结合,提出更符合工程实际的盾构隧道横、纵向上浮力分析模型。结果表明:在拱底非均布上浮力的作用下,拱底竖向位移和收敛变形沿纵向均近似呈对数正态分布,其最大值均出现在脱出盾尾后第3环;各环管片的收敛变形与拱底竖向位移近似呈线性关系,斜率介于0.63~1.49之间;模型试验结果与实测数据相吻合。研究成果可为盾构隧道管片抗浮设计和施工提供一定的技术支持。

2022年芦山M_(S)6.1、马尔康M_(S)6.0和泸定M_(S)6.8地震前跨断层形变异常特征与震后变化

基于四川地区多年积累的跨断层短基线、短水准数据,通过原始观测曲线分析、断层近场三维活动及区域预测效能指标定量计算,全面分析2022年芦山M_(S)6.1、马尔康M_(S)6.0和泸定M_(S)6.8三次地震前震中周边断层异常活动及震后变化。结果显示,3次M_(S)6.0以上地震前跨断层短期异常增多,主要表现特征为显著突跳和巨幅异常。3次中强地震分别发生于巴颜喀拉块体的内部、边界断裂带及其相邻的川滇菱形块体东边界,是应力传递、构造活动与块体运动共同作用的结果,因此出现异常的场地时空重叠度较高,无法进行严格区分和剥离。此外,泸定M_(S)6.8地震前观测到粘滑失稳前的预滑现象,震后1个月跨断层形变开始出现调整恢复变化。

弯管与三通管组合形变件局部阻力及相邻影响特性

【目的】探究灌溉输水管网中的弯管与三通管组合形变件的局部阻力及其相邻影响特性。【方法】采用Realizablek-ε模型对不同雷诺数、管径比、分流比和相对间距下的组合形变件进行数值模拟,研究局部阻力系数和相邻影响系数的变化规律,分析不同相对间距下的流场分布。【结果】弯管—竖直支管的局部阻力系数ζ_(01)和弯管—水平支管的局部阻力系数ζ_(02)随雷诺数的增大而减小;ζ_(01)、ζ_(02)随分流比的增加先减小后增大;随着管径比的增大,ζ_(01)、ζ_(02)均呈减小趋势,且ζ_(01)的减小幅度更加明显;随着相对间距的增大,ζ_(01)、ζ_(02)呈先减小后增大的趋势。弯管—竖直支管的相邻影响系数C01和弯管—水平支管的相邻影响系数C02随雷诺数、管径比、分流比和相对间距的变化呈不同的变化规律。局部阻力系数和相邻影响系数的变化取决于弯管二次流的发育、竖直支管涡流与水平支管涡流之间的相互作用。【结论】分流比、管径比、相对间距是弯管与三通管组合形变件管道系统的局部阻力、相邻影响的主要影响因素。