基于VMD和BSA-KELM的高陡边坡位移预测模型研究

边坡位移的时间序列曲线存在复杂的非线性特性,传统的预测模型精度不足以满足预测要求。为此提出了基于变分模态分解的鸟群优化-核极限学习机的预测模型,并用于河北省某水泥厂的边坡位移预测。该方法首先采用VMD把边坡位移序列分解为一系列的有限带宽的子序列,再对各子序列分别采用相空间重构并用核极限学习机预测,采用鸟群算法优化相空间重构的嵌入维度和KELM中惩罚系数和核参数三个数值,以取得最优预测模型。最后将各个子序列预测值叠加,得到边坡位移的最终预测值。结果表明：和KELM、BSA-KELM、EEMD-BSA-KELM模型相比,基于VMD的BSA-KELM预测精度更高,为边坡位移的预测提供一种有效的方法。     

基于FLAC3D的破碎围岩巷道支护效果分析

为了解破碎围岩分别采用锚杆支护、锚喷支护以及锚喷+锚索耦合三种支护方式下的支护效果,进而为破碎围岩巷道选择合理的支护方式提供参考。通过借助FLAC^3D软件建立数值模型,分析不同支护条件下的破碎围岩巷道位移量、应力分布以及塑性区的时空演化特征。结果表明,采用锚喷+锚索耦合支护时,可以较好的控制巷道围岩的位移量、减小应力集中效应、缩小塑性区的影响范围。     

R-curves determination of ordinary refractory ceramics assisted by digital image correlation method

As a figure-of-merit, the rising ratio of crack propagation resistance to fracture initiation resistance indicates a reduction of the brittleness and enhances the thermal shock resistance of ordinary refractory ceramics. The significant nonlinear fracture behaviour is related to the development of a fracture process zone (FPZ). The universal dimensionless load–displacement diagram method is applied as a promising graphical method for the determination of R-curves for magnesia refractories showing different brittleness. By applying digital image correlation (DIC) together with the graphical method, the problems arisen with accurate determination of the fracture initiation resistance and the crack length are overcome. Meanwhile, the R-curve is subdivided with respect to the fracture processes, viz the fracture initiation, the development of FPZ and the onset of traction free macro-crack. With the simultaneous crack lengths evaluated from DIC, the contribution of each fracture process to the crack propagation resistance at certain loading stage is quantitatively presented.     

Study of planar structure applying reciprocity technique combined with MGEC and analysis of discontinuity

The 3D structure electromagnetic computation presents several difficulties related to the volume mesh. In fact, the entire volume space must be taken into account even the smallest details. In this article, we propose a formulation based on the reciprocity theorem combined with the generalized equivalent circuit method to model a planar 3D structure with both coaxial and planar excitation. The major advantage of this formulation is the fact to reduce the computational volume into 2D ones in the discontinuity plane. In addition, we focused on the calculation of the discontinuity between the excitation source and the planar structure to determine the exact behavior of the electric coaxial excitation model. The obtained current density, electric field distributions, and the input impedance are presented and discussed in the following sections. An approximately good agreement of input impedance with those obtained by the simulator and measurement is shown.     

粉土界面恒刚度循环剪切试验研究

竖向循环荷载作用下桩土界面的作用机理是研究桩土摩擦疲劳的关键。针对循环荷载作用下桩-粉土界面的剪切性能,使用改进的剪切试验装置在恒刚度条件下进行循环剪切试验,研究循环次数、累积位移和法向刚度对其摩擦疲劳性能、循环后单调剪切性能的影响。试验结果表明,粉土在循环剪切过程中,法向应力和剪应力在初始10个循环内随循环数增加快速衰减,随着循环进行,逐渐趋于稳定;单次循环内在剪切位移方向变化时,土体呈现表现出剪缩-剪胀-剪缩交替现象,总体变形呈现剪缩的趋势;循环荷载作用下,粉土界面的法向应力和剪应力随法向刚度增大衰减速率增大,达到稳定的累积循环位移越小;粉土循环后的单调剪切、法向应力恢复的单调剪切的剪应力比小于首次单调剪切试验值,且法向应力恢复的循环后剪切试验的剪胀程度较小,表明循环剪切过程中界面处粉土颗粒棱角破碎,颗粒变得光滑。在对试验数据分析的基础上,提出了与累积位移、法向刚度和初始应力相关的无量纲累积位移,建立了法向应力和界面摩擦角随累积位移的衰减方程。     

酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与铁粉的反应行为

在Fe-As(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)-H₂O体系中, 研究了酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与金属铁粉的反应行为, 考察了反应过程中As在气、液、固三相中的分配比。结果表明, As(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)离子被Fe还原为单质As和Cu后, As、Cu进一步结合成Cu₅As₂等金属间化合物, 从而促进As(Ⅲ)沉淀反应的发生, 且无AsH3生成。在反应时间40min、铁粉过量系数1.2、溶液初始pH=0.0、温度40 ℃、Cu/As摩尔比1.0条件下, As在气、液、固三相中的分配比分别为0、20.7%和79.3%, 沉砷率为79.3%。     

二滩拱坝初次蓄水的变位监测反分析

简要介绍了在二滩拱坝1998年5月初次蓄水期,通过拱坝垂线和监测网系统,用统计模型和确定性模型理论分析方法,建立了施加于坝体各作用量与坝体受作用后的效应量(变位)间的数学关系;并根据预先计算分析成果,提出了在初次蓄水运行中拱坝变位的参考预报值,实时对二滩拱坝实际工作状态作出安全评判。     

大港孔店油田本源微生物代谢产物监测分析

应用放射性同位素示踪剂技术研究了大港孔店北二断块水动力学关系,结果表明该区块注水井和采油井之间具有紧密的水动力学连通关系。在本源微生物驱油试验阶段,对试验区微生物及其代谢物在地层中的分布状况进行了3年连续监测,表明本源菌激活期间菌数增加102~105倍,原油部分氧化,使得低分子脂肪酸(乙酸盐,甲酸盐,丁酸盐等)含量约增加10~100倍,碳酸氢盐从0·4~0·6g/L增加到0·7~1·8g/L,产生的生物表面活性剂使地层水平均表面张力降低至48~33·3mN/m,地层水相对石蜡平均界面张力降至25~13·7mN/m,产生的生物多糖代谢物使地层水平均粘度增至0·76mPa·s,最高达0·83mPa·s。这些变化改变了油层物理化学和生态环境,改善了原油流动性,尤其是水动力学连通关系最好的井地层水组成的改变和增油降水效果最为明显。试验区监测结果表明,微生物及代谢物随注入水主流动方向运移,生物表面活性剂和低分子脂肪酸及生物聚合物的作用是提高原油采收率的主要机理。     

油藏中分散非连续残余油膜的驱替机理分析

水驱后的残余油膜将贴于孔隙壁面，为壁面边界层流体，处于三相界面的包围和共同作用下。目前的调研结果显示，油膜的组成及力学特性沿孔壁方向上是变化的。在化学驱过程中油膜不仅受到驱油剂的驱替作用。还受驱油剂／油界面张力、油／固体界面张力及驱油剂／固体界面张力的阻碍作用。由于油膜组成、力学特性及相间作用的复杂性．以往对油膜驱替机理的研究都是从微观实验的角度对现象作观察和定性解释。本文根据水驱后残余油膜在油藏孔隙中存在的特点，提出了油膜驱替的简化模型。基于油膜驱替的微观实验，采用数值方法从定量的角度分别计算了不同黏弹性驱油剂在不同的驱油剂／原油界面张力作用下对残余油膜的驱替效率。考察了驱油剂的流变性、驱油剂／油界面张力、驱替速度等因素对驱替不同厚度油膜的影响规律。进一步探讨了驱油剂／原油界面特性和流变性在驱替残余油中的综合作用。研究结果表明，驱油剂对油膜的驱替始于驱油剂／油界面，要同时克服驱油剂／油界面约束力和油膜的屈服应力。降低界面张力、增强驱油剂的黏弹性、增加驱替速度，有利于提高驱替残余油膜的驱替效率。适当增加驱油刑的黏弹性可以放宽驱替薄油膜时对超低界面张力的要求。图13参9。     

一种估算单桩经济直径的方法

在滩海油田开发过程中,经常需要设立立管桩,在环境荷载的作用下,立管桩顶部会发生位移,较大的位移对立管及栈桥的安全很不利,因此需要合理确定单桩的直径。埕岛油田在确定单桩直径时引入了经济直径的概念,文章对经济直径的原理进行了分析,给出了桩顶位移和桩径经济指数计算公式,并举例进行了计算,得出了桩径与桩顶位移及桩径经济指数的关系曲线, 进而求得经济桩径的取值范围。文章还对该方法的优缺点进行了分析。