基于改进的连续局部枚举采样和径向基函数响应面法的变压器静电环结构优化设计

变压器的安全稳定运行与其内部绝缘结构密切相关,为了提高变压器的绝缘性能,该文以提高最小绝缘裕度为优化目标,通过径向基函数响应面模型优化变压器主绝缘结构。为提高响应面模型预测优化的准确性,选用采样更均匀改进的连续局部枚举(ELSE)方法进行试验设计,优化后的变压器最小绝缘裕度比优化前提高了12.56%。将优化结果分别从采样、模型和优化方法三个角度进行对比,与拉丁超立方采样(LHS)采样下的径向基函数响应面模型对比,ESLE方法的引入使得优化精度提高到218倍;与ESLE采样下的二次多项式响应面模型对比,径向基函数响应面模型的引入降低了模型预测误差,并使优化精度提高到78倍;与遗传算法对比,在相同的优化精度下,优化效率是遗传算法的10倍。上述结果表明,该优化模型具有很高的预测精度和优化能力,同时相比于遗传算法优化,在保证优化质量的同时,显著地提高了优化效率。该文所提出的方法为变压器主绝缘结构优化问题提供了较好的解决方案。

青藏高原西北缘高原面与陡坡地貌形成过程的裂变径迹热年代学约束

对青藏高原西北缘高原内部和陡坡地貌带2个花岗岩体10件磷灰石裂变径迹年龄测定表明,高原内部大红柳滩—郭扎错逆冲断裂上盘磷灰石裂变径迹年龄为24.8±4.9～14.0±1.3Ma,此外,一个玄武岩烘烤的热事件年龄为7.9±0.8Ma;而陡坡地貌带的西昆仑中间逆冲断裂上盘的磷灰石裂变径迹年龄为2.9±0.5～0.9±0.3Ma。进一步的热历史模拟结果显示,高原内部自渐新世以来经历了2期隆升-剥露,分别是渐新世—早中新世(30～16Ma)和上新世以来(≤5Ma),而陡坡带只记录了晚中新世以来(≤8Ma)的隆升-剥露,暗示他们经历了不同的热演化历史。结合前人在该区的磷灰石裂变径迹年龄数据和野外地质现象,认为现今高原边缘陡坡地貌带可能是自晚中新世以来(≤8Ma)高原边界断裂伴有向塔里木盆地后展式叠瓦逆冲产生的构造抬升的结果;现今高原面有可能是由高原边界断裂系于大约5～2Ma以来强烈活动逐渐形成的,其隆升-剥蚀幅度>2000～3000m。这对自晚中新世以来青藏高原西北缘高原面与陡坡地貌形成过程提供了磷灰石裂变径迹热年代的重要约束。

东亚及西太平洋边缘海高分辨率面波层析成像

根据欧亚大陆及西太平洋地区 58个数字地震台站约 1 2 0 0 0个长周期波形记录 ,挑选出 41 0 0条面波大圆传播路径 ,采用面波频散及波形拟合反演方法 ,对东亚及西太平洋边缘海地区 (60°E— 1 60°E ,2 0°S— 60°N)的地壳上地幔进行了高分辨率三维S波速度成像 .结果表明 ,从上地壳到 70km深 ,在东亚东部及西太平洋边缘海地区为高速分布 ,西部以青藏高原为中心呈极低速分布 .自地中海经土耳其、伊朗、喜马拉雅山到缅甸、印尼群岛的特提斯汇聚碰撞带 ,显示为低速异常链 .从 85km至 2 50km深 ,在东亚东部及西太平洋边缘海 ,自北向南显示出一条巨型低速异常带 ,西部地区为高速异常分布 .以东经 1 1 0°E为界 ,东西两部分岩石圈、软流圈的结构与深部动力过程有着巨大的差异 .此界线以西主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区 ,东部则主要是由于软流圈上涌 (地幔热物质上升 )

基于响应面法的变压器静电环绝缘优化设计

绝缘裕度是变压器设计中重要指标之一,合适的绝缘裕度值可以保证变压器运行中不会发生主绝缘问题。为此以绝缘裕度为优化目标,首先采用ANSYS参数化建模语言(ANSYS parametric design language,APDL)完成对变压器的建模剖分求解,利用全域扫描法获得变压器的绝缘裕度值;然后根据中心复合设计法开展试验,采用响应面法构建绝缘裕度系数与其相关变量的响应面函数,最后利用数学规划法,求得此函数在各变量相互配合下的最优解。优化后的绝缘裕度比优化前提高了16.53%。为了验证响应面法的有效性,采用遗传算法对绝缘结构进行优化,结果验证了响应面法的有效性。相比于全局寻优方法,响应面法在保证精度的同时提高了优化效率,可为变压器绝缘设计提供参考。

2022年青海门源Ms6.9地震地表破裂带及发震构造研究

2022年1月8日01时45分,青海省海北州门源县发生了M_(s)6.9级强烈地震,震中位于青藏高原东北缘海原断裂带中西段的冷龙岭断裂附近。震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔3500~4100 m的高原北部祁连山区形成了一系列由张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙、挤压鼓包和裂陷等多类型破裂雁行状组合而成的同震地表变形带,表现为左旋走滑运动性质,总长约27 km。破裂带呈NWW—SEE走向,可分为南北两支,北支沿冷龙岭断裂西段分布,南支沿托莱山断裂东端分布,与北支间隔3 km呈左阶雁行排列。根据破裂带的走向变化和阶区特征,可将破裂带分为三段:西段、中段和东段,与地表同震位移分布特征较为吻合。西段为破裂带的南支,呈N93°E走向,长约4.5 km,最大左行水平位错约85 cm;中段为北支破裂带西侧部分,主要呈N102°E走向,长约7.5 km,最大左行水平位错约3.7 m;东段为北支破裂带东侧部分,走向呈N110~120°E走向,长约15 km,最大左行水平位错约3.0 m。门源地震震级与地表破裂带分布规模和变形强度的对比,表明本次地震的震源深度较浅,可能远小于10 km深。这次门源地震的发震断裂为海原断裂带呈挤压弯曲部分的冷龙岭断裂,具有花状构造特征。由于本次地震余震向SE方向扩展,表明具有应力向东迁移趋势,因此,冷龙岭断裂东侧处在海原断裂带上1920年海原大地震与2022年门源地震之间地震空区的金强河、毛毛山和老虎山断裂未来强震危险性升高,需要重点关注。

用瑞利面波研究东亚及西太平洋地壳上地幔三维结构

用分布于欧亚大陆及西太平洋地区106个宽频带数字地震台站约20000多个长周期波形记录,挑选出沿10600条大圆路径传播的瑞利面波,采用频散分析及波形拟合反演方法,对东亚及西太平洋边缘海地区地壳上地幔进行高分辨率三维层析成像。高分辨率速度成像表明,从上地壳到70km深,在东亚东部及西太平洋边缘海地区均为高速分布,西部以青藏高原为中心呈极低速分布。从100km至250km深,在东亚东部及西太平洋边缘海,自北向南显示出一条宽约2500km^4000km,长约8000km的巨型低速异常带。深度为300km^400km的平面图上,速度差异幅度不大,塔里木至扬子地块仍然显示为高速分布。东、西两部份岩石圈与软流圈的结构有着巨大的差异。西部主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区;东部则主要是由于软流圈上涌(地幔热物质上升)引起的岩石圈拉张减薄区。古新世印度板块与欧亚板块的碰撞,岩石圈板片以低角度下插到青藏高原之下,引起高原隆起和地壳增厚,西部地区成为岩石圈汇聚区。中生代中晚期东亚大陆东缘岩石圈解体,软流圈物质上涌,岩石圈减薄张裂,形成巨型低速带,并演化为东亚裂谷系。现今的西太平洋边缘海、沟弧盆体系,是新生代中晚期太平洋板块、澳大利亚板块与欧亚板块相互作用形成的。

怀安镇盆地南缘断裂构造地貌特征

基于遥感影像和1∶20万地质图成果资料,对怀安镇盆地南缘断裂沿线断层三角面、断层陡坎、冲沟裂点、断层冲沟等构造地貌以及典型断错剖面进行了野外调查。调查表明:断裂沿线分布大量典型的构造地貌现象,不同部位因断裂活动性的差异,其构造地貌特征各异;在一些地段冲沟壁中见断层断错剖面,断面是错断扇体的较新断裂。

龙首山南麓新发现的地震地表破裂带——兼论1954年山丹M_(S)71/4地震发震构造

基于详细的遥感解译和野外调查,发现龙首山南缘断裂发育有较新的地震地表破裂遗迹,包括断层坎、地震鼓包、河道的系统位错等断层地貌标志,破裂带总长度超过20 km,沿断裂走向其垂向位移介于0.35~4 m,水平位移介于0.3~1.9 m,龙首山南缘断裂主体表现为逆冲性质,仅在西端表现为局部左旋走滑的性质。通过剖面和探槽揭示,龙首山南麓地区全新世以来发生多次断层活动,最新的一次在约3.96 ka以来。经过与区域内的强震记录比对,认为此次新发现的地震地表破裂带可能是1954年山丹M_(S)71/4地震所致。1954年山丹M_(S)71/4地震在浅表沿两条断裂同时发生了地表破裂,表现为正花状构造的变形样式。这种同震位移分配现象以往多发现于走滑型地震中,此次在逆冲型地震中发现。龙首山南缘断裂地表破裂带的发现为揭示1954年山丹地震的震源过程和破裂样式提供了新的证据和思路。

襄樊—广济断裂湖北段构造特征研究

襄樊—广济断裂是秦岭—大别造山带南缘最重要的边界断裂之一,长期以来,地质工作者对其属性有不同的认识。为了查明其属性,深化研究东秦岭大别南缘的地质结构特点,选择了青峰和三里岗一带白垩纪盆地进行解剖研究,结合近年的区域调查成果,运用板块构造理论和现代造山带研究方法,重新对其属性进行了认定:目前的襄樊—广济断裂形成于喜马拉雅期,是一条规模巨大的脆性断层,具由南向北逆冲的特点,地表上大致构成扬子台地区与秦岭区的分划,同时掩盖了燕山运动造山带和稳定陆台的边界,且它对元古代以来的沉积作用控制不明显;在青峰及以西的地区,与燕山造山期构造叠加在一起,造成其变形具有多期的构造特点,实属不同构造体系下的产物。

具反倾后缘结构面的岩质边坡稳定性分析

基于对后部岩体的力学平衡分析,提出了山岩压力的计算方法,对锦屏一级水电站引渠内侧边坡的稳定性进行了计算,并采用FLAC3D应力折减法对计算结果进行了验证,表明本文所提方法是可行的。

两种不同密封面结构反应堆压力容器的密封性能对比研究

反应堆压力容器(RPV)密封面结构是影响RPV密封性能的重要因素。建立2种不同密封面结构的RPV三维有限元模型,研究其对RPV密封性能的影响,并得到上、下法兰轴向分离量以及主螺栓载荷等分析评价RPV密封性能的关键指标,同时,对比分析2种密封面结构形式的安全裕量,为优化RPV密封面结构设计提供理论依据。