摩擦焊总缩短量对矿用钻杆焊区性能的影响

针对摩擦焊钻杆总缩短量较大会导致材料浪费甚至腐蚀产物沉积导致应力腐蚀、开裂的现象,研究了摩擦焊总缩短量对焊区影响规律。基于微观组织和力学性能的对比分析,对89三棱螺旋定向钻杆不同总缩短量的摩擦焊进行了相关试验。结果表明,摩擦焊总缩短量为10 mm时其综合力学性能最优,节约材料的同时保证了产品的质量。

地表破裂型逆断层地表缩短量计算方法探讨——以汶川M_S 8.0地震地表变形为例

合理估计逆断层地表破裂缩短量是全面认识同震地表变形参数的核心内容,目前还没有较成熟的方法。以汶川MS8.0地震地表破裂为例,尝试通过探槽开挖来研究逆断层水平缩短量的计算问题。在分析汶川地震同震变形的基础上,总结了3种陡坎的成因模式:断层断错地表型、挠曲型、断层与挠曲叠加型,并依据这些模型提出了一些水平缩短量的计算方法及其限制条件,以及如何理解逆断层地表破裂探槽开挖所揭示的信息。最后给出了汶川MS8.0地震白鹿中心学校和汉旺全新村两地点水平缩短量的求解过程及结论,计算得到白鹿中心学校探槽水平缩短量为(2.83±0.3)m,汉旺全新村探槽水平缩短量为(0.61±0.11)m。

鄂尔多斯盆地西缘北段逆冲推覆带缩短量分形研究

鄂尔多斯盆地西缘发育南北向展布的逆冲推覆构造带,通过求其地层的缩短量和正确估计应变的分布,可以定量地揭示岩层的变形特征,从而对逆冲推覆构造形成的动力学机制做出客观的判断。由于小尺度褶皱和断层的发育,采用传统的平衡地质剖面方法计算其缩短量往往存在较大的误差,因此,采用非线性的方法———分形几何学求取逆冲推覆构造的缩短量,将剖面中某一地层界线作为二维平面中的一条复杂曲线,求其分维数D,进而计算构造变形的总缩短量。以鄂尔多斯盆地西缘北段桌子山地区AB地质剖面为例进行了应用研究。计算结果表明,桌子山AB地质剖面的缩短量为8 km,应变为22.2%,其中由小尺度褶皱和断层引起的的缩短量为1 km。

汶川M_s 8.0级地震地表破裂带近断层水平缩短量研究

2008年5月12日四川汶川发生Ms8.0特大地震后,地表同震位移量已有了大量的详细调查和研究,然而对于近断层同震水平缩短量的研究却相对较少。笔者在中央断裂、前山断裂以及北西向分支断裂上选择合适地点进行大量探槽开挖,获得了近断层同震水平缩短量的分布情况为:中央断裂清平镇(2.8 m)、擂鼓镇(3.2 m)、平通镇(1.3 m),前山断裂白鹿镇(2.5 m)、九龙镇(1.4 m)、汉旺镇(0.6 m)。文中进一步在中央断裂和小鱼洞分支断裂地表破裂带上开挖数个探槽研究其近断层水平缩短量的问题,得到结果如下:龙门山中央断裂带映秀镇、擂鼓镇、平通镇探槽近断层水平缩短量分别约为(2.6±0.1)m、(2.6±0.2)m、(1.8±0.1)m;小鱼洞分支断层近断层水平缩短量约为(2±0.1)m。汶川5.12地震中央断裂地表破裂近断层较大水平缩短量出现在深溪沟和擂鼓一带,分别约为3.4 m、3.2 m;前山断裂地表破裂带近断层水平缩短量最大值出现在白鹿一带,约为2.5 m,白鹿以北,近断层水平缩短量逐渐减小。中央断裂和前山断裂联合破裂段水平缩短量值之和大于中央断裂带其两侧段落,最大水平缩短量总和可能约为5.3 m,地表破裂带近断层水平缩短量为整个地壳缩短量的主体部分。

柴达木地块与喜马拉雅地体间早白垩世以来南北向缩短量的估算

根据古地磁数据,笔者计算了柴达木地块和喜马拉雅地体早白垩世以来的南北向运移量和其间的南北向距离缩短量,结果表明:①早白垩世后喜马拉雅地体快速向北运移,其运移速率大于柴达木地块同时期的运移速率,早自垩世以来,两者间南北向距离总计缩短了约5522km②印度地块与欧亚大陆自50 Ma碰撞以来,柴达木地块与喜马拉雅地体间南北向上陆壳缩短了约1364 km,这一缩短量支持青藏高原隆升的“挤压、缩短、增厚”模式;③中生代以来柴达木地块的缓慢北移表明了其受特提斯演化的影响。在柴达木地块与其以南喜马拉雅地体向北运移的同时,它们运移速率的明显差异还显示了柴达木地块对其以南块体向北运移的阻挡作用。

青藏高原中段晚喜马拉雅期地壳缩短量分析

通过共轭剪切角变化及其与地壳缩短量的函数关系,计算了青藏高原中段晚喜马拉雅期地壳构造变形量。结果表明,晚喜马拉雅期青藏高原中段地壳在近南北方向发生了巨量缩短,平均缩短量达30％;在近东西方向发生了巨量伸长,平均伸长量约74％。青藏高原中段晚喜马拉雅期地壳应变量尚表现出明显的分区性与自北向南逐步减小的变化趋势。

西伯利亚与印度地块间早白垩世以来南北向缩短量的估算

利用古地磁数据 ,对西伯利亚地块、拉萨地块、喜马拉雅地块和印度地块纬度运移量对比表明 ,喜马拉雅地块属于印度地块 ;分隔喜马拉雅和拉萨地块的新特提斯洋盆在早白垩世张开至最大纬度宽度 3 1.9°;早白垩世以来 ,西伯利亚地块和印度地块间的纬度缩短量达 5 8.2°。去除新特提斯洋盆最大宽度后 ,西伯利亚和印度地块间的陆壳纬度缩短量达 2 6.3°,大约2 760km。根据柴达木地块和喜马拉雅地块的古地磁数据 ,早白垩世以来 ,柴达木地块和喜马拉雅地块间SN向上地壳缩短了约 5 0 .2°。早白垩世以来 ,南部地块的纬度漂移速率大于北部 ,柴达木地块与其以南喜马拉雅地块间的缩短量大于柴达木地块和西伯利亚间的缩短作用 ,纬度运移的明显差异是导致青藏高原挤压。

库车前陆盆地构造特征及缩短量研究──以BC95-230剖面为例

库车坳陷是一种新型的前陆盆地，其构造样式以类型Ⅱ三角带为特征。复杂构造区的层面在二维平面内可看作为一条曲线，从而可运用分形几何学方法由分数维来定量描述。运用平衡剖面技术和分形方法，以ＢＣ９５－２３０ 剖面为例，进行了缩短量和剖面应变计算。分析结果表明，Ｎ１ 底界曲面的分维值为１．０４９１，缩短量达３５．２６７ ｋｍ ，表现出５０．０５％ 的应变。由于受层间滑动等多种地质因素的影响，平衡剖面技术计算结果存在较大误差。因此，要正确平衡地质剖面。

汶川地震破裂带白沙河段同震水平缩短量的估算

同震位移向量由垂直、走滑和水平缩短(或拉张)三分量构成,合理估计各分量是全面认识地震地表变形特征的基础。汶川地震后的现场调查,获得了大量的同震位移数据,但是绝大部分是垂直和走滑两个分量,水平缩短(或拉张)分量十分缺乏,这必然导致我们对汶川地震破裂特征认识的偏差。本文通过对变形的天然地貌面和人工建筑的测量和复原,获得了白沙河破裂段8个观察点水平缩短量数据。同震水平缩短量在白沙河段的分布显示出了其由南西向北东逐渐减小的趋势,它与其他研究获得的垂直和走滑同震位移的分布基本一致。此外,同震水平缩短与同震垂直位移量在该破裂段上的分布,表现为峰、谷互补,可能暗示了地震破裂面倾角沿该破裂段的变化过程:南段为高角度,中段逐渐转变为低角度,最后在北段再次转为高角度。

分形理论在剖面缩短量研究中的应用

总缩短量的确定对岩层变形的定量研究有着重要意义。复杂构造地区的层面在二维平面内可看作为一条曲线，从而可运用分形几何学的方法由分数维来定量描述。利用自相似分形和自仿射分形的概念，建立了计算缩短量的数学模型，以川东大池干构造的85－D362剖面为例，进行了缩短量和剖面应变计算，分形分析结果表明，Tc顶层曲面的分维值为1.0897，缩短量在11km，表现现47.844%的应变。要正确地平衡地质剖面，必须对小尺度范围的应变进行分析。

基于高分辨率卫星影像估算汶川地震同震水平缩短量:以白沙河段为例

2008年汶川地震(Mw7.9)造成了严重的人员伤亡和重大经济损失。震后现场调查获得大量的垂直和走滑同震位移数据,但缺乏同震水平缩短量数据,直接影响了对汶川地震的同震形变特征的研究。文中尝试从一个新的角度,通过地震前、后QuickBird卫星影像对比,同时结合野外实地测量来分析汶川地震地表破裂带同震水平缩短量。白沙河破裂段位于中央主破裂带的西南端,距震中区映秀镇最近仅有15 km。在该破裂段的两侧各有一条乡间公路,相距300～900 m,我们通过对比地震前、后QuickBird卫星影像的公路间距变化,对比震后实测公路位置与震前的差异,获得了一系列的同震水平缩短量,其平均值为6.8 m(RMS),最大值和最小值分别为13.2 m和1.1 m,综合误差为2.33 m。该估计值大于沿地表破裂带通过复原变形人工构造物以及变形地层所获得的同震水平缩短量,说明汶川地震在地表造成的水平缩短分布在一个较大的范围内,而破裂带附近所观测到的仅仅是其中的一部分。

摩擦焊接轴向缩短量神经网络与支持向量机预测

轴向缩短量是惯性摩擦焊接过程中的关键参量.文中利用ABAQUS有限元软件对高温合金管材惯性摩擦焊接过程进行了模拟,获得并研究了不同焊接工艺参数下的轴向缩短量结果.基于模拟结果,分别建立了支持向量机(SVM)和径向基函数(RBF)神经网络的轴向缩短量的预测模型.两种模型的对比表明,对于该小样本的预测,RBF神经网络比SVM智能预测结果更接近有限元模拟值.因此RBF神经网络模型可以更好的辅助摩擦焊接的有限元模拟,并有效降低模拟的时间成本.

环件惯性摩擦焊过程中轴向缩短量的数值模拟

建立了GH4169合金环形件惯性摩擦焊接过程的热力耦合有限元模型,计算了不同工艺条件下惯性摩擦焊工件的轴向缩短量,分析了初始转速、焊接压力和转动惯量对轴向缩短量的影响规律,计算了整个惯性摩擦焊接过程中摩擦副的轴向缩短量和轴向缩短速率,并做了相应的试验验证,计算结果和度验结果吻合较好.

异种钛合金线性摩擦焊接工艺参数对接头轴向缩短量的影响

采用线性摩擦焊接(LFW)方法实现了TC11和TC17异种钛合金的连接,探讨了LFW工艺参数对异种钛合金焊接接头轴向缩短量的影响。结果表明,异种钛合金LFW接头轴向缩短量与振动频率呈近似指数关系,与摩擦压力呈近似二次多项式关系。振动频率对LFW接头TC11侧轴向缩短量变化速率的影响较TC17侧小;而摩擦压力对LFW接头TC11侧轴向缩短量变化速率的影响较TC17侧要大。单位振动频率轴向缩短量变化率TC11侧为0.36mm/Hz,TC17侧为0.12 mm/Hz;单位摩擦压力轴向缩短量变化率TC11侧为0.05 mm/MPa,TC17侧为0.03 mm/MPa。LFW接头TC11侧轴向缩短量较TC17侧要大。

用逐一布线法获取探槽地层缩短量——以博—阿断裂中东段为例

前人对于逆断层探槽近地表缩短量的研究方法主要是依托于角度长度的分段测量数据,依据理论模型计算其缩短量数值。以博—阿断裂中东段托尔逊南苏巴什活动背斜北翼的一个探槽为例,采用逐一布线拟合地层挠曲的方法获取的总缩短量,并与理论模型计算值进行对比。通过分析得知此方法可行且在数据精度上可靠程度更高。

多套滑脱层褶皱缩短量计算方法及实例

通过研究多套滑脱层褶皱中地层的变形面积与地层初始沉积面距离底部滑脱层的深度之间的几何关系和函数关系,发现在剖面面积平衡的假设下,多套滑脱层褶皱的地层的变形面积与地层初始沉积面距离底部滑脱层的深度之间满足线性关系,直线的斜率为所有滑脱层单独作用的缩短量之和。并以四川东部褶皱带南门场背斜为例,计算出南门场背斜从南端到中部位置,寒武系滑脱层的构造缩短量从1.1 km增加到3.7 km,志留系滑脱层的构造缩短量从0.8 km增加到1.5 km,综合南门场背斜构造特征及构造缩短量的定量计算,认为南门场背斜变形主要受构造缩短量控制。

焊接表面对线性摩擦焊轴向缩短量的影响

以Q235A材料为焊接对象,通过实验研究了分别以精磨表面、润滑精磨表面、锈蚀表面、半精铣表面和粗铣表面等为焊接表面的5组试件在焊接过程中轴向缩短量的差异。实验结果显示:5组材料在焊后的相对缩短量差异不大,最大差值仅为0.233%。因此,在LFW加工过程中,如果对焊接轴向尺寸精度没有特别要求,为了提高加工效率,在焊接时可以不对焊接表面进行处理。

东喜马拉雅构造结新生代地壳缩短量的估算及其地质依据

发生在始新世((45±5)Ma)的印度板块和欧亚大陆之间的碰撞和持续的陆内汇聚作用使得青藏高原及其周边地区的地壳缩短了大约2000~2500km.印度板块在东喜马拉雅构造结深深地插入青藏高原之中,造成地壳的大规模缩短和抬升.分布在青藏高原南部,内部仅遭受了轻弱的新生代变形的各构造地层单元,包括北喜马拉雅岩带、拉萨以及羌塘地块,向东延伸到该地区时,总宽度由700km剧减至200km,其内部的变形程度也随之加强.初步的研究表明,这些构造单元的宽度变化是地壳水平缩短的结果,缩短量为500km,缩短是通过地壳碎片的冲断、褶皱和侧向逃逸完成的.尽管在该地区地壳缩短量是如此之大,但是这些构造地层单元仍然是连续的,向南东方向一直可以追索到云南西部.

基于高分辨率遥感影像的柯坪推覆构造系水平缩短量研究

柯坪推覆构造系是位于塔里木盆地西北缘、喀拉山以东，在横向上由多排近东西走向、平行展布的自北向南逆冲推覆岩席组成。褶皱形态的恢复过程需要地表构造信息的约束和控制，特别是地层产状因素。