On the linear elastic responses of the 2D bonded discrete element model     

Gao-Feng Zhao  Qiuyue Yin  Adrian R. Russell  Yingchun Li  Wei Wu  Qin Li 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(1):166-182

The bonded discrete element model (DEM) is a numerical tool that is becoming widely used when studying fracturing, fragmentation, and failure of solids in various disciplines. However, its abilities to solve elastic problems are usually overlooked. In this work, the main features of the 2D bonded DEM which influence Poisson's ratio and Young's modulus, and accuracy when solving elastic boundary value problems, are investigated. Outputs of numerical simulations using the 2D bonded DEM, the finite element method, a hyper elasticity analysis, and the distinct lattice spring model (DLSM) are compared in the investigation. It is shown that a shear interaction (local) factor and a geometric (global) factor are two essential elements for the 2D bonded DEM to reproduce a full range of Poisson's ratios. It is also found that the 2D bonded DEM might be unable to reproduce the correct displacements for elastic boundary value problems when the represented Poisson's ratio is close to 0.5 or the long-range interaction is considered. In addition, an analytical relationship between the shear stiffness ratio and the Poisson's ratio, derived from a hyper elasticity analysis and applicable to discontinuum-based models, provides good agreement with outputs from the 2D bonded DEM and DLSM. Finally, it is shown that the selection of elastic parameters used the 2D bonded DEM has a significant effect on fracturing and fragment patterns of solids.  相似文献   

大面积硅微条探测器在轨数据压缩算法的设计与实现     

张永强  郭建华  韦家驹  张岩 《天文学报》2019,60(6):36-48

硅微条探测器具有位置分辨高、响应快、低噪声、低功耗等优点,广泛应用在各大加速器试验中,测量粒子径迹.新世纪以来,逐渐应用于空间探测领域.计划中的"悟空"2号暗物质粒子探测卫星的硅微条探测器将至数十万计,将产生海量的原始数据.如何实现探测器快速实时的数据压缩,是其需要解决的一大难题.立足于面向空间应用的硅微条探测器在轨实时压缩算法,算法采用FPGA (Field-programmable Gate Array)搭建流水线结构的方式实现,在提高系统集成度、节省逻辑资源的同时,批量数据处理时最高可将数据压缩率提升至38.4 M通道/s.算法结构具有通用性,设计思想和方案将为"悟空"2号的径迹探测器的研制提供参考.  相似文献   

贵州省松桃县木耳溪锰矿地质特征及找矿方向     

陈旭  许乔 《云南地质》2020,(1):31-36

贵州松桃县木耳溪锰矿为典型的层控型锰矿床,矿体呈层状赋存于南华系下统大塘坡组第一段(Pt2b3d 1)底部的炭质页岩中,产出层位稳定,矿体产状与围岩产状一致。通过统计对比,锰矿层的矿化程度与含锰岩系的厚度呈正比,即当南华系大塘坡组地层厚度大于15m时,有可能成为锰矿的主要找矿方向。  相似文献   

Understanding the hydrological system dynamics of a glaciated alpine catchment in the Himalayan region using the J2000 hydrological model          下载免费PDF全文

S. Nepal  P. Krause  W.‐A. Flügel  M. Fink  C. Fischer 《水文研究》2014,28(3):1329-1344

This paper provides the results of hydrological modelling in a mesoscale glaciated alpine catchment of the Himalayan region. In the context of global climate change, the hydrological regime of an alpine mountain is likely to be affected, which might produce serious implications for downstream water availability. The main objective of this study was to understand the hydrological system dynamics of a glaciated catchment, the Dudh Kosi River basin, in Nepal, using the J2000 hydrological model and thereby understand how the rise in air temperature will affect the hydrological processes. The model is able to reproduce the overall hydrological dynamics quite well with an efficiency result of Nash–Sutcliffe (0.85), logarithm Nash–Sutcliffe (0.93) and coefficient of determination (0.85) for the study period. The average contribution from glacier areas to total streamflow is estimated to be 17%, and snowmelt (other than from glacier areas) accounts for another 17%. This indicates the significance of the snow and glacier runoff in the Himalayan region. The hypothetical rise in temperature scenarios at a rate of +2 and +4 °C indicated that the snowmelt process might be largely affected. An increase in snowmelt volume is noted during the premonsoon period, whereas the contribution during the monsoon season is significantly decreased. This occurs mainly because the rise in temperature will shift the snowline up to areas of higher altitude and thereby reduce the snow storage capacity of the basin. This indicates that the region is particularly vulnerable to global climate change and the associated risk of decreasing water availability to downstream areas. Under the assumed warming scenarios, it is likely that in the future, the river might shift from a ‘melt‐dominated river’ to a ‘rain‐dominated river’. The J2000 model should be considered a promising tool to better understand the hydrological dynamics in alpine mountain catchments of the Himalayan region. This understanding will be quite useful for further analysis of ‘what‐if scenarios’ in the context of global climate and land‐use changes and ultimately for sustainable Integrated Water Resources Management in the Himalayan region. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

大型射电望远镜主反射面调整方法研究          下载免费PDF全文

孙正雄  王锦清  虞林峰  张志斌  王广利 《天文学报》2024,65(2):15

随着毫米波天文学和空间通信的重要性日益提高, 对天线性能提出了越来越高的要求, 而天线性能往往受到其反射器表面精度的限制. 微波全息技术是一种快速有效的检测反射面天线表面轮廓的测量技术. 通过微波全息测量得到天线口径场, 计算天马65m射电望远镜反射面与理想抛物面的偏差. 天马65m射电望远镜的主反射面板是放射状的, 有14圈. 面板的每个角都固定在面板下方促动器的螺栓上进行上下移动, 且相邻面板交点处的拐角共用一个促动器. 采用平面拟合的方法可以计算各块面板拐角处的调整值, 但是同一个促动器会得到4个不同的调整量. 通过平面拟合, 同时以天线照明函数为权重的平差计算方法得到相邻面板拐角的一个平差值, 即天马65m射电望远镜1104个促动器的最佳调整值. 通过多次调整和新算法的应用, 天马65m射电望远镜反射面的面形精度逐渐提高到了0.24mm.  相似文献   

柱色谱分离-分子筛络合洗脱过程中正构烷烃单体碳同位素分馏研究     

董浩伟  赵佳玉  曾凡刚  谢曼曼  尚文郁  王淑贤  孙青 《岩矿测试》2021,(3):349-357

应用气相色谱-气体同位素质谱(GC-C-IRMS)分析正构烷烃单体碳同位素之前,需要对饱和烃样品中正构烷烃和异构烷烃进行预分离、富集,在预分离和富集过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏是高精度分析正构烷烃单体碳同位素比值(δ~(13)C)的关键。本文以正构烷烃混合溶液为对象,利用柱色谱、5■分子筛络合、环己烷-正戊烷混合溶剂两次洗脱,GC-C-IRMS分析正构烷烃单体碳同位素,研究前处理过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏。结果表明:使用柱色谱分离前后,多数正构烷烃单体碳同位素比值相差-0.2‰～0.2‰;当5■分子筛不完全络合时,未络合的正构烷烃单体碳同位素比值偏重约0.7‰,可能发生了微弱的碳同位素分馏,但并未影响洗脱后的正构烷烃单体碳同位素比值;使用环己烷-正戊烷混合溶剂洗脱前后,碳同位素比值相差-0.2‰～0.5‰,以同样方式洗脱第二次,获得的正构烷烃单体碳同位素比值与模拟样品相差-0.3‰～0.2‰。分析不同回收率(20%)正构烷烃的单体碳同位素比值,处理前后的差值基本在0.3‰以内,可见当正构烷烃回收率低至20%左右时,其单体碳同位素仍未发生明显分馏。柱色谱分离-5■分子筛络合-混合溶剂洗脱方法适用于回收率大于20%的正构烷烃单体碳同位素分析。  相似文献   

甘肃省重要古植物化石产地区划及保护利用     

王军  李小强  张海峰  郭兵  任文秀  彭措  冯备战  王玉玺  胡振波 《地质论评》2021,67(3):578-592

古植物化石是地质历史时期各类植物实体或遗迹的残留。对古植物化石产地进行系统的调查和区划研究是开展古生物化石保护和利用工作的基础。在资料研究和实地调查的基础上,对甘肃省24处重要古植物化石产地进行了评价和区划研究。甘肃省古植物化石产地可划分为北山地区、祁连山——河西走廊地区、鄂尔多斯和秦岭地区4个古生物化石大区以及6个古植物化石产地集中区。根据古植物化石产地的科学价值和美学价值,具体从科学性、稀有性、完整性、保存程度、可保护性5个单因素分别对24处重要古植物化石产地进行了评价。在单因素评价基础上进行了综合鉴评,共鉴评出世界级化石产地1处,国家级化石产地7处,省级化石产地16处。根据产地自然区划、行政区划等要素划分了古植物化石产地集中保护区6个。根据保护区内古植物化石产地级别及重要程度,划分出特级保护区2个,重点保护区2个和一般保护区2个。提出对重要古植物化石产地实行化石标本保护加原产地保护的建议。  相似文献   

鄂尔多斯盆地延安地区山西组山2段储层可动流体赋存影响因素分析     

刘江斌 《地质与勘探》2021,57(1):231-240

山2段是鄂尔多斯盆地延安地区致密砂岩气生产的重要层段,目前对其流体赋存规律认识明显不足。因此在铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、高压压汞、恒速压汞、核磁共振测试的基础上,分析该储层可动流体的赋存特征及其影响因素。结果表明:山2储层主要为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,溶蚀孔和晶间孔为主要储集空间,粒间溶孔显著发育。山2储层可动流体饱和度为34.74%～91.83%,平均为69.94%,T2谱多为双峰态,呈左低右高型。储层孔隙度、渗透率、孔隙类型、孔喉特征及胶结物影响可动流体饱和度。孔隙为可动流体提供主要空间,平均孔隙半径越大,平均喉道半径越大,孔喉比越小,可动流体饱和度越高。硅质含量越高,粒间孔保存越好,可动流体饱和度越高。铁方解石含量越高,孔隙破坏越明显,可动流体饱和越低。高岭石含量较高,长石溶孔及晶间孔发育较好,有利于流体流动,可动流体饱和度也较高。  相似文献   

基于恒速压汞技术研究页岩气储层孔隙结构:以湘西北地区五峰组页岩为例     

王静 《地质与勘探》2021,57(2):450-456

页岩气储层孔隙结构是页岩气富集成藏、储层评价和优选有利区的关键参数,区分孔隙和喉道是表征页岩气储层孔隙结构的关键。本文选择4块具有不同渗透率的湘西北地区奥陶系五峰组页岩为研究对象,基于恒速压汞实验讨论孔隙和喉道的大小、分布特征及其相互关系以及与渗透率的联系。结果表明:具有不同渗透率的页岩样品表现为较为相近的孔径分布特征但差异较大的喉道分布特征。页岩样品渗透率的大小与孔隙半径没有明显相关关系;喉道大小及其分布特征是控制低渗储层孔隙结构的关键要素之一。渗透率较低页岩样品的喉道以喉道半径小且集中分布为特征,而渗透率较大页岩样品的喉道以喉道半径大呈分散分布但主要以大喉道为特征。喉道特征是研究页岩气储层储集空间和吸附能力的重要部分,在以后对页岩气的勘探开发中应特别注意及重视。  相似文献   

岩溶泉补给地表溪流二氧化碳脱气作用研究     

蓝高勇  汪智军  殷建军  唐伟  吴夏  杨会 《岩矿测试》2021,(5):720-730

碳酸盐岩风化作用(即岩溶作用)能够吸收大气二氧化碳(CO_2),形成溶解无机碳(DIC,dissolved inorganic carbon),被认为是一种重要的陆地碳汇,其在全球碳收支平衡和未来陆地增汇中可能会有重要贡献。然而,目前对岩溶碳汇的稳定性还存在争议,一些学者认为岩溶地下水出露地表后会发生CO_2脱气,对岩溶碳汇通量估算带来不确定性。本文以广西桂林长流水表层岩溶泉补给的溪流(约2.7km长)为例,利用水化学和同位素质谱仪测试技术,研究了溪水水化学指标和溶解无机碳同位素(δ~(13)C_(DIC))沿流程变化,探讨了溪流CO_2脱气过程、通量及其影响因素,以更好地了解岩溶碳汇的稳定性。结果表明:从泉口向下游,在陡坡地段(C1～C14段,长约270m,坡度约10°),溪水pH值、方解石饱和指数和δ~(13)C_(DIC)沿流程分别升高了0.9、0.9和1.8‰,而CO_2分压、电导率、Ca~(2+)浓度和DIC浓度分别下降了85%、34μS/cm、0.2mmol/L和0.7mmol/L,说明溪水发生了显著的CO_2脱气,并伴随碳酸钙沉淀。而在平缓地段(C18～C26段,长约2.1km,坡度1°),溪水各水化学指标和δ~(13)C_(DIC)变化较小,指示CO_2脱气作用较弱。这些发现表明溪流CO_2脱气受到了地形决定的水动力条件控制。另外,在下游渠段,受支流汇入影响,溪水pH值和方解石饱和指数有所降低,在一定程度上抑制了CO_2脱气。溪流CO_2脱气能够抵消部分岩溶作用固定的大气CO_2量,但是在长流水这一高地势、低流量且有碳酸钙沉积的环境下,其抵消的量也仅占29%。对于在低缓地区受流量很大的岩溶泉/地下河补给的河流,其CO_2脱气作用对岩溶碳汇的影响有限,加之受可能增强的水生光合生物固碳效应影响,岩溶碳汇应具有很高的稳定性。  相似文献