大型高扬程泵站出水塔结构振动模态分析

针对大型高扬程泵站出水塔结构在运行过程中存在的振动问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期总干六泵站出水塔结构为例,构建ANSYS环境下的泵站出水塔三维有限元仿真模型,在正常工作状态下采用子空间迭代法进行基于环境激励的模态参数辨识,并获取其模态振型,分析了泵站出水塔结构的振动特性。结果表明:该出水塔结构在运行期的基频为9.91 Hz,主振方向为垂直压力管道法线方向;结构的模态振型基本按照横向-竖向-扭转的规律进行,且主要发生在结构中部镂空立柱部位。数值分析结果与现场DASP测试结果基本相符,表明有限元子空间迭代法模拟分析结果有效可靠,实现方便。研究成果能为大型高扬程泵站出水塔的更新改造设计提供理论依据,同时能为灌区水工结构的模态参数辨识提供技术参考。     

基于改进L1/2正则化的电阻抗层析成像

碳纤维复合材料的结构安全健康检测至关重要。电阻抗层析成像技术利用碳纤维复合材料的导电特性,可实现对其结构损伤检测。此技术具有成本低、非侵入和操作简便等优点,近年来成为广大学者的研究热点。在EIT的图像重构过程中存在着严重的病态性问题,本文提出了一种改进L1/2正则化算子的电阻抗层析成像算法。该方法采用L1/2范数构建稀疏正则化罚函数,通过布雷格曼交替方向乘子法的迭代算法对新目标函数进行求解,提高算法的性能。为验证算法有效性,使用COMSOL软件设计四种典型CFRP层合板损伤类型并搭建16电极EIT测试系统验证。仿真与实际实验结果表明,与其它算法相比,采用BADMM迭代算法求解L1/2正则化方法提高了图像相关系数,降低了图像误差,有效改善了重建图像的精度,且该方法对噪声具有较强的鲁棒性。     

应用包裹体技术恢复气藏古压力

包裹体捕获时的温度和压力反映了油气藏形成时的古温度和古压力,是油气成藏过程研究的一个重要依据。富(CH₄)气盐水包裹体是气藏中最主要的一种包裹体类型,对这类包裹体捕获温度和压力的恢复最大的技术难点是其中气体(CH₄)含量的精确测定。通过建立CH₄气体拉曼位移值与包裹体内压的相关曲线,根据包裹体总体积和成分保持恒定的原则构建迭代计算模型,可快速准确计算出含CH₄盐水包裹体的捕获压力。该方法应用于川南隆32井中奥陶统宝塔组微晶灰岩中的包裹体古压力研究,计算结果显示包裹体的捕获压力为884.08~1249.32 bar,压力系数约为1.3~1.8,证明了包裹体捕获时地层流体为超压状态。     

不同岩性裂缝油气藏定量表征关键技术

由于海上不同岩性裂缝油气藏的裂缝成因不同、发育规律比较复杂,难以定量预测裂缝。根据油气藏裂缝发育特征,应用多种研究方法,提出不同岩性裂缝油气藏定量表征关键技术：①砂砾岩裂缝油气藏定量表征技术,把沉积演化模拟和目标模拟相结合,预测砾内缝展布范围,实现砂砾岩微裂缝定量表征。②变质岩裂缝油气藏定量表征技术,在建模中引入非结构化网格剖分,实现大、中、小尺度裂缝及其与基质间耦合关系的精细表征。③碳酸盐岩油气藏定量表征技术,在开展多信息多手段融合储层评价基础上,应用双模迭代技术定量表征微裂缝分布。渤海3 个油气田的应用结果表明,这一系列表征技术在开发方案研究中提供了坚实的定量依据,数值模拟拟合精度提高20%左右,在油田调整中成功指导10 余口开发井高效实施,为类似裂缝油气藏的高效开发提供借鉴。     

用于浅层气藏识别的地震处理技术

鉴于浅层地震资料的有效覆盖次数少、受近地表变化影响大、采集变观造成局部数据缺失等原因,应用常规针对中深层目标的地震资料处理技术不能满足浅层气藏识别与描述的要求。本文基于大庆长垣构造多个三维地震区块浅层气地震资料处理实践,应用了四项针对性地震数据处理技术,包括叠前数据规则化、振幅属性约束空变切除、浮动基准面叠前时间偏移、CRP道集四维噪声压制。与常规处理成果相比,浅层气目标处理成果的品质得到提高,表现在资料的频带展宽、信噪比提高、断层清晰,采集变观区域资料缺口变小,反射同相轴连续性增强,且浅层气藏的地震反射特征明显,易于识别。     

空间目标图像的非凸稀疏正则化波后复原

现有的空间目标图像波后处理方法多直接套用自然光学图像的复原技术,效果并不理想。本文通过分析空间目标图像的近似稀疏性和灰度值服从超拉普拉斯分布的独有特点,提出了一个采用正则化方法的非凸稀疏正则化空间目标图像复原模型。在数值计算过程中,根据交替方向乘数法将复原模型分解为两个子问题,对凸优化子问题采用快速傅里叶变换求解,对非凸优化子问题采用固定点迭代方法求解。文中设计了非凸稀疏正则化空间目标图像波后复原的完整算法流程,并针对模拟图像和真实空间目标图像进行了对比验证。结果显示:相对于最近的流行算法,提出方法的最大峰值信噪比提高了2dB,最大平均结构相似度提高了0.17,最大信息熵提高了3.85,图像清晰度提高了2.65。     

Besov空间下迭代全变差正则化的图像恢复模型

在Besov空间下,提出了一种用于图像恢复领域的迭代全变差正则化模型。通过使用一个加权的参数序列,给出了一个迭代正则化的变分问题,这个变分问题实际上是一个小波软硬阈值结合的迭代程序。给出了新模型的停止标准和一些好的性质,如单调性和收敛性等。数值实验表明与传统去噪方法相比,新方法不仅能较好地恢复图像,而且收敛速度较快。     

基于相似性判据的图像尺寸调整算法

归纳图像调整过程中的相似性判据,提出一种基于相似性判据的图像调整算法。采用Seam Carving算法按一定调整量分步进行 图像尺寸调整,利用相似性判据判断调整图像的变形程度,当变形达到一定程度时,换用双向相似度迭代优化算法完成图像剩余尺寸的调整。实验结果表明,在图像调整量很大时,利用该图像调整算法仍可较好地维持图像的整体视觉效果。     

基于近红外体散射数据的气溶胶尺度谱正则化反演方法

基于0.86 um 波段气溶胶的体散射数据,提出了一种新的尺度谱反演方法。根据大气气溶胶尺度谱特征,将尺度谱函数n(r)分解为趋势变化函数H(r)和细节变化函数(r),并构造了一组新的基函数对(r) 进行参数化逼近,然后严格照Mie 散射理论,采用Tikhonov 正则化对尺度谱函数进行了反演。采用城市型、乡村型和海洋型气溶胶的尺度谱实测数据进行反演仿真,结果表明,在粒径0.2~10 um 区间、噪声不大于50%的条件下,实际与反演的尺度谱曲线相关系数高于0.98,表现出良好的抗噪声能力;针对小尺寸段(r0.2 um)反演结果的不稳定性,提出了小尺寸段的荣格分布修正法与细模态参数补偿法,模拟结果表明,两种方法对尺度谱修正效果较理想,在0.1~10 um 区间,实际与反演尺度谱曲线相关系数大于0.97。与基于遗传算法的尺度谱反演方法相比,该方法效率高,耗时短,且对尺度谱函数细节变化特征反演较好。