2022年四川芦山M_(S)6.1地震前应力状态研究

为研究2022年6月1日四川芦山M_(S)6.1地震的孕育和发生过程,采用CAP方法反演了2013年芦山M_(S)7.0主震及M_(S)≥5.0余震的震源机制解,并基于应力张量方差与b值时空分布特征,探讨了芦山M_(S)6.1地震的力学机制和震源区的应力状态。结果表明:2022年芦山M_(S)6.1地震震源机制表现出与2013年芦山M_(S)7.0主震和5级余震相似的逆冲型破裂特征,压应力轴方位与龙门山断裂带南段区域应力场一致。2013年芦山M_(S)7.0地震后震中及附近的应力张量方差和b值长期处于低值状态,2022年芦山M_(S)6.1地震前震中及附近出现了应力张量方差和b值的低值异常,表明芦山余震区处于较高的应力水平。分析认为:巴颜喀拉块体持续东向运动受到华南块体的阻挡,震中所在区域长期受挤压逆冲作用,从而使芦山余震区长期处于应力积累的状态,芦山M_(S)6.1地震也是在这种动力学背景下发生的。

2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常空间分布机理分析

对甘东南地区2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常特征进行总结梳理。根据活动构造单元对地球物理观测台站进行区域划分,统计了相关构造单元上异常的数量和百分比,以及不同学科震前异常数量、百分比、异常持续时间等特征,并对异常的空间分布和机理进行分析,讨论了活动构造对异常分布的影响、异常强度与震源机制及断层应力之间的关系。结果表明:①2013年岷县漳县M_(S)6.6地震比2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常百分比高,两次地震的震前电磁异常和跨断层水准测量异常均较为显著,而流体异常不明显;②震前地球物理观测异常分布与活动构造相关,2013年岷县漳县M_(S)6.6地震震前异常主要集中在东昆仑-西秦岭断裂带和六盘山-海原断裂带,2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前异常则主要集中在龙门山断裂带和东昆仑-西秦岭断裂带;③两次地震震前地球物理观测异常分布均与GNSS速度场分布特征有较好的对应关系;④安德森断层应力模式解释了2013年岷县漳县M_(S)6.6地震(逆冲型)比2017年九寨沟M_(S)7.0地震(走滑型)的形成需要更多的应力积累,因此2013年岷县漳县M_(S)6.6地震虽然震级较小但震前异常更显著。

基于JmatPro软件的TA15钛合金设计与实验

利用JmatPro软件计算了不同典型合金元素含量下TA15钛合金的相图和力学性能,明确了典型合金元素对TA15钛合金相变点、拉伸性能影响规律。研究表明:Al能提高合金的相变温度和强度,V、Mo降低了合金相变温度,但具有一定固溶强化作用,Zr对相变温度影响不显著,但对提升合金强度有利。基于优化后的成分配比,制备了Φ105mm×6mm规格的TA15钛合金无缝管并对组织和力学性能进行分析。结果表明,TA15无缝管具有双态组织,室温抗拉强度为998 MPa,延伸率17.5%;500℃高温抗拉强度可达715.5 MPa,这说明该TA15无缝管兼具了良好的室温韧塑性和高温性能。

四川芦山地区农村典型民居LiDAR点云背景值分析

使用地基三维激光扫描仪,采集了2013年四川芦山7.0级地震灾区农村典型民居基本完好砌体建筑物140个独立墙面的高精度LiDAR点云数据。根据标准差原理,采用统计回归分析方法,对LiDAR数据进行了处理,分析和验证LiDAR点云数据背景值区间。结果表明:芦山地区农村典型民居砌体结构建筑物墙面的LiDAR点云数据背景值区间为0~0.45 cm,并证实其合理性。

板集煤矿导水裂隙带发育高度研究

板集煤矿110504工作面平均煤层厚度6.1m,属于厚煤层开采,上覆平均厚度约1.6m和75m处存在含水层,矿井安全生产受顶板含水层威胁严重,亟需开展导水裂隙带发育高度研究。本文开展数值模拟研究了覆岩裂隙演化规律,通过运用UDEC 7.0软件建立开采模型描述工作面推进过程中的导水裂隙带演化规律,得出工作面推进至50m时直接顶开始垮落,推进至70m时直接顶完全垮落、基本顶部分垮落,推进至140m时形成了明显的垮落带和裂缝带区域,推进至190 m时导水裂隙带高度达到最大值66 m,垮落带高度23 m,裂缝带高度43 m;开展了电法测试,运用网络并行电法在110504工作面轨道顺槽内进行现场实测,得出工作面应力超前影响距最大为58 m,裂缝角为69.62°,导水裂隙带最大高度73 m,垮落带高度27m,裂缝带高度46m。数值模拟结果与电法测试结果基本一致,研究成果对相似地质条件下的导水裂隙带高度研究具有重要意义。

华北平原中南部聊城-兰考断裂的第四纪晚期活动性探测——兼论1937年菏泽7.0级地震发震机制

华北平原是中国人口最多、经济最为发达的地区之一,也是受地震灾害影响最为严重的地区之一。对于该地区断裂活动性和大地震发震机制的研究有利于探索板内地震的发震规律、减轻地震灾害所造成的损失。聊城-兰考断裂是华北平原中南部一条重要的隐伏深大断裂。结合浅层地震勘探、钻孔勘探和第四纪测年方法,对聊城-兰考断裂的活动性进行了精细的研究。坝城寺钻孔揭示聊城-兰考断裂南段错断了全新统底界,为全新世早期活动断裂,揭露出该断裂晚更新世以来造成了4次古地震事件,单次事件的垂直位错为1.2±0.2~3.7±0.2 m。根据钻孔揭示的地层落差计算出该断裂晚更新世早期的平均垂直滑动速率约为0.1±0.05 mm/a,晚更新世晚期—全新世中期的平均滑动速率为0.35±0.04 mm/a。根据1937年菏泽7.0级和6(3/4)级地震的等震线和地表破裂分布特征认为,小留-解元集断裂和东明-成武断裂为该地震的发震断裂;聊城-兰考断裂对于该地区应力的积累、地震的发生具有很好的控制和约束作用,为区域控震构造。

青藏高原东南缘三维S波速度和径向各向异性及泸定M_(S)6.8和芦山M_(S)7.0地震孕震环境探讨

利用青藏高原东南缘布设的684个流动地震台和150个固定地震台的连续背景噪声波形数据,提取了周期5~50 s的Rayleigh波和Love波相速度频散,并反演获得了该区域下方0~70 km三维S波速度和径向各向异性结构.结果表明:(1)受川滇地块南部高速体的阻挡,东南缘中下地壳内存在两条空间分布独立的低速带.西侧(L1)从川滇地块北部向南延伸至滇西南地块,其中下地壳平均V_(S)小于3.4 km·s^(-1)并表现为正径向各向异性结构,反映了高原中下地壳可能存在部分熔融和韧性变形;东侧低速带(L2)沿着小江断层南北分布,受到红河断层的阻挡,弱物质不太可能进入滇西南地块,该区域下地壳和上地幔顶部均显示较强的正各向异性,推测其更可能是沿小江断层相互驱动的块体在横向挤压过程中引起的地壳部分熔融而导致.(2)芦山M_(S)7.0地震位于龙门山逆冲断层南段,泸定M_(S)6.8地震位于鲜水河走滑断层东南段,两者都发生在地壳浅层高低速异常过渡带上,但其深部孕震环境有所不同.芦山震区西北部中下地壳低速体为负各向异性,推测韧性物质沿着龙门山下方陡倾断层向上运移,上地壳积累应力并通过薄弱区域释放导致了芦山地震的发生;泸定震区为正各向异性的中下地壳韧性变形促进了川滇地块SE向的水平运动,受刚性的四川盆地阻挡,加剧了上地壳发震断层的滑动变形和应力积累,脆性上地壳突然破裂导致了泸定地震的发生.

利用JMatPro软件进行C55E钢链板等温淬火工艺的研究

应用材料模拟软件JMatPro模拟TTA曲线、CCT曲线和TTT曲线,可以获得C55E材料的相变温度。通过获得的相变温度,制定了C55E钢链板等温淬火工艺。结果表明,根据材料模拟软件JMatPro制定的等温淬火工艺参数为淬火温度850℃,等温温度310℃,等温时间25 min;等温淬火后链板硬度满足技术要求,其链条的强度、疲劳等性能接近采用同等工艺处理的50CrV材料。

九寨沟7.0级地震孕育过程中的地震学特征

以2017-08-08四川九寨沟7.0级地震为研究对象,使用地震前震中附近10个台站宽频带地震仪数据计算地面运动速度的排列熵,讨论地面运动排列熵的时空变化与大地震孕育之间的关系。结果表明,2017-07下旬,震中附近排列熵出现两次异常变化,幅度最大的一次出现在2017-07末。10个台站均存在熵减过程,其中马尔康台(MEK)、舟曲台(ZHQ)和迭部台(DBT)的排列熵下降幅度较大,熵值分别为0.75、0.76和0.79,与均值相比分别下降12%、12%和10%。多个台站熵值的降低表明,地壳运动中有序振动信号的占比增大。震中东北部和西南部低值区的空间演变图像也表明,熵值异常变化与此次大地震的形成有关。结合以往研究结果认为,青藏高原地块的东移与华北地块和华南地块的阻挡导致此次地震的能量积累,受阻后的中下地壳物质上涌和侧挤引发九寨沟7.0级地震。

H13热作模具钢断裂原因分析及热处理工艺改进

对H13热作模具钢在其生产加工的过程之中产生的断裂缺陷进行了研究,对断裂试样进行金相组织观察等检测,发现断裂原因是其热处理工艺不佳。使用JMatPro软件对H13热作模具钢组成进行模拟,对其在不并在同温度下的相进行研究和分析,快速确定其最佳的热处理工艺参数范围为在1,030℃下进行高温正火后在球化退火,并且淬火温度设为1,000℃~1,040℃,回火温度不高于580℃。

基于AM335X的ARM主板设计

针对目前较为广泛使用的小型化嵌入式系统,提出了一款基于AM335X处理器的ARM主板的设计方案,并完成了软硬件设计。主板硬件部分以ARM处理器为核心,扩展出串口、网口、USB接口、LCD及触摸屏接口等功能供用户使用,软件部分以WinCE 7.0为操作系统,开发与需求相关的应用程序,并为硬件的各个功能提供了驱动。实际应用结果表明:主板的功能强大,系统稳定可靠,操作简便,并且成本低、功耗低,能够满足小型化嵌入式设备的应用。

丽江与芦山两次M_(S)7.0地震震例回溯研究及亚失稳特征探讨

基于川滇地区的跨断层观测资料,采用多种形变分析方法,针对川滇地区监测状况较好的1996年丽江、2013年芦山两次M_(S)7.0地震开展震例回溯研究,并以亚失稳理论及实验室结果为指导,归纳总结跨断层观测获得的断层运动在亚失稳阶段的时空变化特征及可能的表现形式,寻找区域范围内断层运动协同化现象,探索地震进入亚失稳状态的跨断层识别标志。结果表明:两次地震前,震源区在震前数年主要表现为弱变形的状态,可能是孕震晚期发震断层闭锁、断层近场应力应变积累趋于极限的表现。震源区边缘附近300 km范围内在震前数月至3年出现显著的断层形变异常,断层活动具有协同化现象,但仅个别跨断层场地观测到了与实验室岩石破裂失稳过程类似的图像,大多数场地仅仅观测到了稳态(线性阶段)、亚稳态(偏离线性阶段)特征,亚失稳态特征并不清晰,分析可能与跨断层场地所处的构造位置及观测周期有一定关系。

大型热锻模具用铸钢ZG25MnCrNiMo的热物理性能计算

相关研究表明,相较于传统工艺,采用在铸钢基体上电弧增材高温合金的方式制造热锻模具可以显著提升锻模寿命。掌握铸钢的热物理性能参数对增材及热处理工艺的优化意义重大。本文基于材料热力学计算软件JMatPro 7.0对大型热锻模具用铸钢ZG25MnCrNiMo的热物理性能进行模拟,对该铸钢材料的在室温下的平衡相组成、TTA曲线、CCT曲线及热物理参数性能进行计算及预测,丰富了该钢种的数据库,为热锻模具的制造工艺优化提供理论基础和数据支撑。

基于Welch谱分析的全球M_(S)≥7.0地震活动应变能周期特征

利用Welch平均法周期图谱对1700—2019年全球M_(S)≥7.0地震的活动周期进行提取,结果显示:M_(S)7.0~7.9地震的周期约为8 a、10 a、51 a、11 a、17 a、12 a、19 a、39 a;M_(S)≥8.0地震的周期约为10 a、46 a、22 a、8 a、20 a。为了与太阳活动周期对比,利用傅里叶去多周期方法提取1749—2019年太阳黑子周期,显著性最高的周期约为10~11 a(平均10.9 a),其次约为90 a、67 a、8~9 a、54 a。对太阳黑子活动周期与M_(S)7.0~7.9、M_(S)≥8.0地震周期进行线性回归分析,分2种情况:其一为10个显著周期相关计算,其二为8~22 a 7个显著周期相关计算,均显示具有较高的相关性,相关系数均在0.95以上,但在7级水平地震中,前者相关系数高于后者约0.03,8级水平地震相关性基本一致。将本文提取的活动周期与前人研究结果进行综合分析,认为不同计算方法、研究对象(强震周期、太阳黑子周期、地磁主磁场周期)得到的约8 a、11 a、50 a周期是一致的,更长的周期(约80~100 a)在强震活动方面显著性不强。

2013年四川芦山M_(S)7.0地震仪器烈度与调查烈度对比分析

基于2013年四川芦山M_(S)7.0地震宏观调查点、调查烈度和强震仪记录数据,采用四川省地震局强震动监测技术组计算得到的各台仪器烈度值,绘制了芦山M_(S)7.0地震宏观调查点与调查烈度等震线和仪器烈度等值线分布图,分析了芦山M_(S)7.0地震的仪器烈度与调查烈度的对应关系。结果表明:仪器烈度与调查烈度有较好的对应关系,仪器烈度Ⅵ度点在调查烈度Ⅵ度以上区域总体占比为88.24%,仪器烈度Ⅶ度点在调查烈度Ⅶ度以上区域内总体占比为81.82%;仪器烈度的等值线高值范围可较好展示出地震灾害的程度;仪器烈度区的空间分布特征可表征芦山M_(S)7.0的发震断裂的控制作用,仪器烈度的等值线区总体呈现沿龙门山断裂带方向相对于垂直方向衰减慢;仪器烈度的等值线区发震断裂上盘影响范围相对发震断裂下盘影响范围大;仪器烈度分布与调查烈度分布既有对应关系又存在差异,这在震后短时间内灾区的震灾信息尚不清楚的情况下,能够快速对可能的震害涉及范围、人员伤亡分布、经济损失和生命线工程等损失作出预估,仪器烈度分布可以为应急救援决策、救灾方案制定和救灾力量部署等工作提供重要依据。

考虑心理成本的灾民转运与物资分配问题研究

紧急救援过程中,灾民转运和物资分配等救援活动的时效性会影响灾民的心理状况及救援效率,而灾民的负面心理又会影响救援活动的顺利开展。针对该问题,以救援效率最大和灾民心理成本最小为目标,构建同时考虑灾民转运和物资分配的集成优化模型,以芦山7.0级地震为案例背景,采用遗传算法对模型求解和参数分析,得到帕累托最优选择方案。结果表明,灾害初期灾民心理成本对救援效率影响较大,但随着时间的推移影响逐渐减弱;灾民等待物资分配的心理成本远大于等待转运的心理成本;灾情严重时,为减少心理成本,物资分配应优先选择按比例分配方式。

45钢亚温淬火参数模拟计算及实验研究

利用JMatPro软件对45钢进行了相转变及淬火性能模拟计算,得到45钢的平衡相图及相转变温度。对不同淬火温度下的组织及性能进行分析,制定出45亚温淬火工艺参数并进行了实验研究。结果表明:45钢的A1温度为725℃,A3温度为773.8℃,要想获得全部马氏体组织,冷却速度必须大于100℃/s,亚温淬火的最佳温度为770℃。45钢经770℃亚温淬火+570℃回火,组织为回火索氏体+少量粒状铁素体,可获得良好的综合力学性能。

热轧态H13钢调质工艺参数模拟计算与实验验证

利用JMatPro软件,模拟计算得到热轧态H13钢平衡相组成、奥氏体连续加热转变(continuous heating transformation diagram of austenite,TTA)曲线图、过冷奥氏体连续冷却转变(continuous cooling transformation diagram,CCT)曲线图、淬透性曲线、碳化物和相转变曲线;结合性能要求,确定H13钢的调质工艺参数范围,并进行实验验证。实验结果表明:H13钢经1 050℃淬火后得到的最高硬度为53.4洛氏硬度(Rockwell Hardness C,HRC),50 mm处仍保持45 HRC以上的较高硬度;H13钢随着冷速的提升强度和硬度略有升高;现企业选用的工艺参数(1 050℃+45 min淬火,630℃+100 min回火)可行。

基于JmatPro对Al-Mg-Si-Cu-La合金析出相及性能的研究

为了进一步探究Cu含量对Al-Mg-Si-Cu-La合金析出相及性能影响,利用材料相图及性能模拟软件JMatPro对Al-Mg-Si-Cu-La合金进行热力学模拟计算,得到不同Cu添加量下的平衡相和亚稳相的含量。结果表明:随着Cu含量的增加,室温下合金的强化β(Mg_(2)Si)相和Q(Al_(5)Cu_(2)Mg_(8)Si_(6))相的含量基本没有变化,θ(Al_(2)Cu)相的含量逐渐增多,亚稳相β′(Mg_(9)Si_(5))相的含量越来越少,θ′(Al_(2)Cu)相和GP区的含量逐渐增多,Q′(Al_(3.8)Mg_(8.6)Si_(7)Cu)相含量先增后减少。合金的力学性能模型表明,增加Cu含量会提高合金的力学性能,当Cu含量为4wt.%时,合金的抗拉强度和硬度均达到最大,但当Cu含量为5wt.%时合金抗拉强度和硬度开始下降。

缺氧预处理通过缺氧诱导因子-1α/基质细胞衍生因子-1通路对大鼠血液学相关指标的影响

目的探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/基质细胞衍生因子-1(SDF-1)通路对缺氧预处理大鼠模型的作用。方法76只成年雄性SD大鼠,通过在低压氧舱(海拔5000 m)和西宁市(海拔2260 m)饲养建立缺氧预处理动物模型,随机分为6组:对照组(Ctrl组),高海拔缺氧预处理1 d组(HHP-1d),高海拔缺氧预处理4 d组(HHP-4d)、高海拔缺氧预处理15 d组(HHP-15d),高海拔缺氧预处理30 d组(HHP-30d),中海拔缺氧预处理组(MHP),其中Ctrl组、HHP-4d组、HHP-30d组与MHP组利用7.0 T小动物MRI,T2加权像(T2WI)观察颅内结构及基底动脉直径,连续性自旋动脉标记(ASL)观察海马区及脑干区脑血流,检测各组大鼠血常规,ELISA检测各组大鼠血清HIF-1α和SDF-1浓度及血浆血小板活化因子(PAF)及P-选择素(SELP)浓度。结果缺氧预处理条件下,颅内结构未见明显异常;基底动脉直径增宽,但无统计学意义;脑干区及海马区脑血流量明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05),红细胞及白细胞升高,血小板下降,差异具有统计学意义(P<0.05),其中MHP组红细胞和血小板接近Ctrl组;缺氧预处理组HIF-1α浓度明显升高,SDF-1浓度(除HHP-1d组外)明显升高,HHP-1d、HHP-15d组PAF、SELP浓度明显升高,HHP-4d、HHP-30d组PAF浓度明显下降,HHP-4d组SELP浓度明显下降,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论缺氧预处理可通过HIF-1α/SDF-1通路增加机体氧储备量及免疫防御力,提高脑储备能力并发挥脑保护作用,其中以中海拔(海拔2260 m)饲养30 d预处理效果最佳。