检索结果-内蒙古大学图书馆

地质学报 2022年第8期96卷 2942-2954页

作者：郑勇李海兵潘家伟杨少华龚正南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地震局地球物理研究所北京100081

以往注入南海的古金沙江的袭夺及其相关的长江第一弯的形成不仅造成了南海一系列盆地内部充填物质的急剧变化,同时还记录了与南海北部边缘海扩张相关的构造活动机制的重大变革。尽管如此,由于缺乏直接证据,对于金沙江东流和长江第一弯... 详细信息

以往注入南海的古金沙江的袭夺及其相关的长江第一弯的形成不仅造成了南海一系列盆地内部充填物质的急剧变化,同时还记录了与南海北部边缘海扩张相关的构造活动机制的重大变革。尽管如此,由于缺乏直接证据,对于金沙江东流和长江第一弯形成的时间和机制还存在较大分歧。鉴于此,本研究通过TTLEM和LIFFE模型直接对虎跳峡的贯通和下切过程开展数值模拟分析。结果显示虎跳峡现今深切峡谷的形成是两阶段地表快速侵蚀的产物。而其初始的贯通应形成于中新世中期(~15 Ma)前后,和虎跳峡背斜的形成同期,与大理断裂系大规模走滑兼具逆冲运动直接相关。随后,进入第四纪(~2 Ma)以来,大理断裂系的构造活动由压扭转变为张扭性。虎跳峡由于地壳的弹性挠曲变形再次快速下切,剥蚀厚度达到~3 km,最终形成了现今的地貌样式。结合区域的其他研究结果,我们认为伴随着印度板块向欧亚板块之下持续的俯冲,青藏高原东南缘南东向的物质运移曾发生过一系列构造活动机制的重大转变,不仅引起了区域内断裂系统活动性质的转换,造成了大型水系的袭夺和重组,同时还与南海海盆的扩张和最终形成紧密关联。

关键词：南海金沙江长江第一弯数值模拟弹性挠曲物质运移

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大推力系数超声速反向射流流动结构研究

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推进技术 2022年第12期43卷 152-160页

作者：张晨曦李易唐硕张津泽西北工业大学航天学院陕西省空天飞行器设计重点实验室陕西西安710072 北京宇航系统工程研究所北京100076

为了研究较大推力系数(C_(t)=4)情况下超声速反向射流的流动结构,使用分离涡模拟方法开展了超声速反向射流的数值模拟研究。以NASA Langley实验室的冷流实验为参考,选择单喷管构型进行数值模拟,并应用时均流动分析、流动结构显示等方法... 详细信息

为了研究较大推力系数(C_(t)=4)情况下超声速反向射流的流动结构,使用分离涡模拟方法开展了超声速反向射流的数值模拟研究。以NASA Langley实验室的冷流实验为参考,选择单喷管构型进行数值模拟,并应用时均流动分析、流动结构显示等方法对流动特性进行了分析。结果表明,大推力系数情况下反向射流呈稳定的短穿透模式,射流呈现大角度锥形形状。剧烈膨胀的射流到射流激波盘处终止,并改变流动方向,形成圆锥剪切流动。圆锥剪切流动出现了K-H涡前期的流动特征,但并未观察到典型的K-H涡。通过流动显示技术观察到射流激波盘边缘处发生涡破碎现象,这是造成亚声速回流区气动扰动的重要来源。

关键词：反向射流短穿透模式流动结构分离涡模拟超声速流动

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基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法

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岩土力学 2024年第5期45卷 1435-1445页

作者：张岩汪进超刘厚成郭启军山东省鲁南地质工程勘察院地热清洁能源勘查开发山东省工程研究中心山东济宁272100 山东省地矿建设有限公司山东济宁272100 自然资源部山东羊庄岩溶生态系统野外科学观测研究站山东济宁272100 山东省地矿局岩溶地质重点实验室山东济宁272100 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土工程检测中心湖北武汉430071

复杂地质环境下采用简化的几何体代替真实形态的隐伏溶洞进行数值分析,往往难以反映真实的工程特性,自然形成的溶洞形态在几何方面无明显规律性,导致溶洞形态特征的定量化表征问题一直未被很好的解决,为此,针对复杂地质环境下钻孔围岩... 详细信息

复杂地质环境下采用简化的几何体代替真实形态的隐伏溶洞进行数值分析,往往难以反映真实的工程特性,自然形成的溶洞形态在几何方面无明显规律性,导致溶洞形态特征的定量化表征问题一直未被很好的解决,为此,针对复杂地质环境下钻孔围岩隐伏溶洞轮廓的几何形态特征定量化研究中缺少系统性研究问题,提出了基于定向声波扫描的钻孔围岩隐伏溶洞表征与分析方法。首先,在利用钻孔定向声波扫描技术获取基础数据的基础上,构建同一钻孔中不同隐伏溶洞的轮廓坐标化准则。随后,在钻孔围岩隐伏溶洞定量表征方面,分别提出了隐伏溶洞水平方向结构表征方法与垂直方向结构表征方法,实现了隐伏溶洞的全方位定量化表征;在钻孔围岩隐伏溶洞统计分析方面,提出了水平全方位占比指数、远离占比指数和深度占比指数,能够从钻孔角度来统计分析钻孔不同深度、周围不同位置的隐伏溶洞情况。最后,结合实际工程案例进行了综合分析,并与其他方法进行了对比验证,证明了提出的方法能够为岩溶地区地质工程中工程勘察和数值模拟提供更多的定量化数据,是溶洞地区的开发与资源利用技术中的一种全新定量化分析方法,具有广阔的应用前景。

关键词：声波扫描隐伏溶洞围岩结构定量表征溶洞分析

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BCC-CSM模式土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案对青藏高原土壤水热输送的模拟研究

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高原气象 2024年

作者：杨发利杨显玉吕世华成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室/成都平原城市气象与环境四川省野外科学观测研究站/四川省气象灾害预报预警工程实验室

本研究旨在通过采用一种新颖的土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案，以增强对青藏高原土壤水热过程的模拟精度。鉴于该地区独特的地理形态和复杂的气候条件，传统的数值模式在准确模拟方面面临挑战。新方案结合了土壤冻融参数化方案、... 详细信息

本研究旨在通过采用一种新颖的土壤分层及其冻融砾石参数化集成方案，以增强对青藏高原土壤水热过程的模拟精度。鉴于该地区独特的地理形态和复杂的气候条件，传统的数值模式在准确模拟方面面临挑战。新方案结合了土壤冻融参数化方案、土壤砾石参数化方案以及土壤垂直离散化方案，更全面地考虑了青藏高原土壤的特性和地形的复杂性。为验证所提出方案的有效性，本研究采用国家地球系统模式中心的BCC-CSM大气环流模式对集成方案进行了测试和评估。模拟结果显示，通过耦合土壤冻融和砾石参数化方案，土壤水热分布的模拟效果得到了显著提升，尤其是在冬季和土壤深层效果较明显。在此基础上，对土壤分层进行加密（分别增至20层和30层），进一步优化了青藏高原土壤温度和湿度的模拟结果。结果显示，加密至30层的集成方案模拟效果最佳，20层方案次之。该方案显著降低了土壤温度模拟的偏差和均方根误差，尤其在青藏高原中西部，且冬季模拟效果优于夏季。尽管土壤湿度模拟效果不如温度，但加密方案仍一定程度上减少了误差，且浅层土壤模拟效果更佳。土壤分层加密提高了模拟值与我国第一代全球大气和陆面再分析产品（Chinese Atmospheric Reanalysis，简称CRA）之间的相关系数，增强了模拟与观测的一致性，尤其在青藏高原中部和西部。本研究不仅为深入理解青藏高原土壤水热过程的机理和特性提供了新的视角，而且为未来的气候模拟和预测工作提供了关键的方法论和技术支持。此外，本研究提出的集成方案对于其他高原地区土壤水热过程的模拟也具有参考价值，并有望在更广泛的领域得到应用和推广。

关键词：青藏高原土壤水热模式土壤分层冻融砾石参数化 BCC-CSM模式

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多过程耦合动力学数值模拟在热液矿床研究中的应用及发展前景

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大地构造与成矿学 2021年第6期45卷 1146-1160页

作者：黄沁怡李增华许德如池国祥邓腾赵朝霞于得水中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 东华理工大学江西省放射性地学大数据技术工程实验室江西南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 Department of Geology University of ReginaRegina S4S 0A2Canada

热液矿床的形成是一个复杂的多因素耦合过程,包括传热、流体运移以及物质的传输和沉淀。近年来,随着计算机技术和计算数学的发展,多过程耦合动力学数值模拟在成矿研究中的应用越来越深入,主要模拟成矿系统中的热传递、流体流动、构造变... 详细信息

热液矿床的形成是一个复杂的多因素耦合过程,包括传热、流体运移以及物质的传输和沉淀。近年来,随着计算机技术和计算数学的发展,多过程耦合动力学数值模拟在成矿研究中的应用越来越深入,主要模拟成矿系统中的热传递、流体流动、构造变形和化学反应过程以及它们之间的相互作用。本文首先介绍了数值模拟的基本方法、常用的数值模拟软件及其应用范围,其次总结了多过程耦合动力学数值模拟在热液成矿理论研究和成矿预测中的应用,最后总结了数值模拟的优缺点并讨论其发展趋势。数值模拟是解决一些成矿问题的有效分析工具,将会推动矿床研究从定性、半定量往定量的方向转变。

关键词：数值模拟数值模拟软件成矿作用耦合动力学

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椭圆增强内凹六边形拉胀蜂窝的面内压溃行为

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塑性工程学报 2024年第9期31卷 223-232页

作者：颜芝韩芳张威王慧玲武汉科技大学理学院湖北省智能爆破工程技术研究中心湖北武汉430065 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049

为增强传统内凹六边形(RE)蜂窝的承载和能量吸收能力,将椭圆结构与RE蜂窝结构相结合,提出了一种新型椭圆增强内凹六边形拉胀(REE)蜂窝。考虑了椭圆结构的两种排列方式,即间隔排列(REE-I)和全排列(REE-II)。建立了有效的数值模型,通过数... 详细信息

为增强传统内凹六边形(RE)蜂窝的承载和能量吸收能力,将椭圆结构与RE蜂窝结构相结合,提出了一种新型椭圆增强内凹六边形拉胀(REE)蜂窝。考虑了椭圆结构的两种排列方式,即间隔排列(REE-I)和全排列(REE-II)。建立了有效的数值模型,通过数值模拟研究了REE蜂窝的变形失效模式、泊松比效应和能量吸收性能。研究结果表明,椭圆结构的引入没有明显削弱结构的负泊松比效应,但是显著提高了其承载和能量吸收能力。进一步讨论了几何参数对REE蜂窝力学性能的影响,发现两种REE蜂窝在变形阶段都表现出了负泊松比效应,椭圆结构设计和内凹角度对REE蜂窝的整体性能有较大影响。两种REE蜂窝的平台应力和比能量吸收均与b/a呈正相关、与θ呈负相关的关系,b/a越大、θ越小的REE蜂窝具有更强的承载和能量吸收能力。

关键词：内凹六边形蜂窝椭圆增强负泊松比能量吸收压缩行为

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表皮效应对井筒内地下水流速影响数值模拟研究

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煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 89-95页

作者：汪启航李旭郭强蒯大伟煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室北京100011 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽省煤田地质局第二勘探队安徽芜湖241000

通常井内的地下水流速是由单井示踪试验或Aqua Vision流速流向仪测定得来,用以计算含水层中的地下水流速。由于表皮结构的影响,导致井筒附近的地下水流场发生变化,引起井筒内的流速与含水层中的流速存在偏差。为了探究表皮效应对井筒内... 详细信息

通常井内的地下水流速是由单井示踪试验或Aqua Vision流速流向仪测定得来,用以计算含水层中的地下水流速。由于表皮结构的影响,导致井筒附近的地下水流场发生变化,引起井筒内的流速与含水层中的流速存在偏差。为了探究表皮效应对井筒内地下水流速的影响,利用COMSOL Multiphysics软件,建立考虑表皮效应的地下水流数值模型,系统分析表皮厚度以及渗透系数对井筒中地下水流速的影响机制,根据模拟结果进一步评估利用井筒内地下水流速换算含水层地下水达西流速已有经验公式的可靠性。结果表明:(1)井筒附近表皮区域渗透系数越大,井筒内的地下水流速越大,且利用经验公式计算的地下水达西流速相对误差均小于0.23%,具有较高可靠性;(2)表皮区域渗透系数小于含水层渗透系数时,随着表皮厚度增大,井筒内地下水流速越小,经验公式计算结果的相对误差呈现增大趋势;(3)表皮区域渗透系数大于含水层渗透系数时,随着表皮厚度增大,井筒内地下水流速增大,计算结果相对误差总体上呈现减小的趋势,但其误差波动性较大,表明在该条件下经验公式计算的稳定性较差。结果显示表皮结构对井筒内地下水流速影响较大,在实际应用中要关注表皮结构的影响。

关键词：水文地质参数表皮效应数值模拟经验公式地下水流速

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基于FIO-COM的海洋声学预报系统的构建与应用

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海洋科学进展 2023年第3期41卷 510-519页

作者：杨春梅刘宗伟姜莹吕连港肖斌自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 崂山实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

将海洋模式与声传播模型结合在一起,设计开发了一种适用于高性能计算机的全球海洋声学预报系统FIO-GOAFS,该系统以自然资源部第一海洋研究所全球0.1°分辨率海浪-潮流-环流耦合模式(FIOCOM)为基础,利用海洋模式预报的温、盐、深参... 详细信息

将海洋模式与声传播模型结合在一起,设计开发了一种适用于高性能计算机的全球海洋声学预报系统FIO-GOAFS,该系统以自然资源部第一海洋研究所全球0.1°分辨率海浪-潮流-环流耦合模式(FIOCOM)为基础,利用海洋模式预报的温、盐、深参数计算声速剖面,并对声速剖面进行水声环境特征诊断,之后将海洋模式与水下声场传播模型协同连接,结合地声模型(海底地形和底质参数),实现了全球海域的水声环境特征诊断及水下声场及相关结果的预报。海洋模型提供水下声学预报所需的水体声速、海浪波高等参数,地声模型提供海底地形、底质声速、密度以及衰减等参数,通过调用海洋-声学连接模块提取声传播路径的地形及海洋环境参数剖面,实现海洋模型和声学模型的有效连接。全球海洋声学预报系统在高性能计算机上并行实现,主要包括声场计算中的频点、方位角并行以及声学预报时针对地理空间区域的并行。最后,利用该系统预报并分析了全球海域的水声环境特性及声呐作用距离的季节变化和空间分布特征,为现代声呐的设计、操作和水下应用提供参考。

关键词：声学预报海洋模型声传播特性声道水声环境特性

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活性炭电极数量对电容去离子系统脱盐性能的影响

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林产化学与工业 2023年第6期43卷 17-24页

作者：檀畅李蓓呼生春王傲张燕萍孙康中国林业科学研究院林产化学工业研究所、江苏省生物质能源与材料重点实验室、国家林业和草原局林产化学工程重点实验室、林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心、江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 江苏省中国科学院植物研究所江苏南京210014

在不使用离子交换膜的前提下,以活性炭为电极材料,通过构筑不同堆叠单元数量的电容去离子(CDI)系统,以12 mmol/L的NaCl溶液为模拟盐水,考察堆叠单元数量、进水流速对CDI系统产水规模、脱盐容量和能量效率等参数的影响。结果表明:流速4 m... 详细信息

在不使用离子交换膜的前提下,以活性炭为电极材料,通过构筑不同堆叠单元数量的电容去离子(CDI)系统,以12 mmol/L的NaCl溶液为模拟盐水,考察堆叠单元数量、进水流速对CDI系统产水规模、脱盐容量和能量效率等参数的影响。结果表明:流速4 mL/min下并联1、2、4对电极单元,CDI系统脱盐总量显著增加,分别为10.11、23.41和34.22 mg,且系统的平均脱盐浓度(ΔC)和热力学能量效率(ηTEE)随电极单元数量增加而显著增加,ΔC由2.16 mmol/L增加到7.31 mmol/L,ηTEE由0.66%增加到2.17%。在2对电极单元的CDI系统中,随着进水流速的增加,充电效率和脱盐容量(Q SAC)基本保持不变,系统的ΔC、ηTEE和产水能耗均显著降低。此外,当同比增加电极单元数量和进水流速时,1、2、4对电极单元的CDI系统的流速分别为4、8、16 mL/min,此时对应的脱盐总量分别为10.11、22.25和32.89 mg,且在80 W·h/m^(3)的产水能耗下,这3个CDI系统均能实现约2 mmol/L的平均脱盐浓度。因此,增加电极单元数量可以有效扩大CDI系统产水规模。

关键词：电容去离子活性炭苦咸水淡化工业化放大

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压铸过程数值模拟技术研究进展

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特种铸造及有色合金 2023年第10期43卷 1366-1375页

作者：郭俊伟吴孟武熊守美张伟郭志鹏武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室清华大学材料学院北京适创科技有限公司

压铸作为一种有色金属近净成形制备工艺,具有生产效率高、产品尺寸精确、表面质量好等特点,被广泛应用于汽车、电子及通讯等领域。然而,由于合金熔体高速高压充填型腔,压铸充型及凝固过程极其复杂。综述了国内外压铸过程数值模拟技术的... 详细信息

压铸作为一种有色金属近净成形制备工艺,具有生产效率高、产品尺寸精确、表面质量好等特点,被广泛应用于汽车、电子及通讯等领域。然而,由于合金熔体高速高压充填型腔,压铸充型及凝固过程极其复杂。综述了国内外压铸过程数值模拟技术的研究进展,阐述了当前压铸充型及卷气缺陷预测采用的模型与求解算法,按照在压室及压铸型腔两个阶段分析了熔体温度场模拟仿真的影响因素,重点论述了界面传热系数对压铸熔体温度场模拟仿真的影响,对比了不同的缩孔缩松缺陷预测判据,分析了压铸模具热平衡及寿命预测模型与方法。针对大型结构件一体化压铸带来的模拟仿真时网格数量及计算规模庞大问题,阐述了网格划分的方法,并总结了仿真效率提升方法。最后指出了当前压铸过程数值模拟研究存在的不足及发展方向。

关键词：压铸数值模拟充型凝固一体化压铸

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