含分数阶导数的粘弹性固体模型及其应用

从分数导数的定义出发 ,提出了在粘弹性经典模型理论中用Abel粘壶取代传统的牛顿粘壶的新观点 ,构造出来的含分数导数的标准线性体可以很好地描述真实材料的松弛和蠕变现象 ,并且其松弛模量和蠕变柔量可以严格作到Stieltjes卷积为单位阶跃函数 ;含分数导数的标准线性体模型可以在很宽广的频率范围内同时很好地模拟真实材料的存储模量和损耗模量 。

地球介质的非定常参数黏弹模型

用开尔文黏弹模型对实验蠕变曲线和冰后期地面抬升观测曲线进行反演,得到相关的黏弹参数,发现所有的黏弹参数都随实验（或观测）时间长度发生有规律的变化,表明黏弹参数是实验（或观测）时间的函数.在此基础上提出非定常参数的黏弹模型,将通常采用的剪切模量μ2、弛豫时间τ和黏度η相应地从常数修正为时间的函数μ2（t）、τ（t）和η（t）,检验表明修正后的开尔文模型可以更好地符合实测蠕变曲线.用修正后的μ2（t）对软流层的黏度进行估算,其值约为4.6×10^20Pa.s.

高温加速老化HTPB推进剂的超声波参数变化规律试验研究

为了探寻超声波无损检测技术在复合固体推进剂材料方面的应用与发展,理论上基于三元件标准线性体模型推导研究了粘弹体波动方程,得到超声波声速和衰减系数与弹性常数和粘滞系数等力学性能参数之间的关系式;开展了70℃高温加速老化试验,进行了超声检测试验,并结合单轴拉伸力学性能试验,得出了超声波纵波速度和衰减系数与最大抗拉强度和最大伸长率之间的拟合关系式,拟合度较高。结果表明,超声波的纵波速度随老化时间总体呈上升趋势,衰减系数随老化时间总体呈下降趋势;拟合结果为最大抗拉强度与纵波速度和最大伸长率与衰减系数均成正相关,最大抗拉强度与衰减系数和最大伸长率与纵波速度均成负相关。利用超声波纵波速度和衰减系数来检测、评估HTPB复合固体推进剂配方的老化特性合理可行,研究成果可为采用超声波无损检测技术检测和评估HTPB复合固体推进剂的力学性能状态提供参考依据。

The Effect of Strain Rate on Tensile Properties of Cotton Yarns

The effect of strain rate on tensile properties of cotton yarns is analyzed using the standard linear solid model. The tensile curve, breaking strength and work of rupture of the yarns under different strain rate are calculated. A good correlation exists between the experiment results and theoretical anticipations.

震后松弛过程的粘弹性模型在1997年Mw7.6玛尼地震中的应用研究

采用麦克斯韦体模型、标准线性体模型和伯格斯体模型，具体研究了1997年玛尼地震在衰减时间1～100a间的震后位移场和库仑应力场。结果表明：①在1～5a的短期内，采用标准线性体和伯格斯体模型的震后位移场具有时空上的一致性；而在10a以上的中长期内，麦克斯韦单元开始起主要作用，表现为采用麦克斯韦体和伯格斯体模型的震后位移场具有时空上的一致性。②虽然应力阴影区和应力触发区随时间而同步扩展，但短期内，采用标准线性体和伯格斯体模型的粘弹性库仑应力场的空间结构具有一致性；而中长期内，采用麦克斯韦体和伯格斯体模型的粘弹性库仑应力场的空间结构具有一致性。为更好地解释震后形变及粘弹性库仑应力触发响应，流变模型的选择需要根据研究的时间段和观测数据源具体确定。

衰减补偿的黏弹性最小二乘逆时偏移

地震勘探是发现和认识油气藏的重要方法,随着国内油气勘探领域、勘探对象的日趋复杂化,油气勘探迫切需求地震成像的精准度、分辨率和保真度的大幅度提升.相比于常规逆时偏移方法,最小二乘逆时偏移成像有较少的伪像,成像振幅均衡,成像分辨率高.目前常用弹性最小二乘逆时偏移方法来对地下介质进行成像.但由于地下介质通常表现出黏弹性性质,在含油气地层中表现尤为明显,若忽略地下介质的吸收衰减作用,地震波传播中的振幅衰减和频散累积将会影响成像的振幅和相位,进而降低成像分辨率,致使地下构造定位不准.本文基于标准线性体模型的黏弹性波动方程,提出一种衰减补偿的黏弹性最小二乘逆时偏移成像方法,推导了准确的黏弹性最小二乘理论框架下的偏移算子、反偏移算子、步长,并给出了算法的数值实现流程.通过对层状模型和Marmousi模型进行测试,得到本文提出的黏弹性波最小二乘逆时偏移方法的成像结果和收敛速度,并与其他方法的测试效果进行了对比.结果表明,黏弹性最小二乘逆时偏移方法能够准确地归位包含强衰减的多分量地震记录,能够有效避免弹性波最小二乘逆时偏移成像错误的反射层位置,压制成像噪声,收敛速度快,成像精度高.