人工砂岩物理力学性质的实验研究

在40MPa的成型压力下,选用环氧树脂作为粘结剂,采用不同配比的石英砂、粘土为材料制作了37个直径25mm、高度50mm的泥质人工砂岩。通过声波测量实验与单轴压缩实验得到其力学性质:人工砂岩的动静弹性模量测量结果均随粘土质量分数的增加而降低,其中动态弹性模量的测量结果相对较高。通过CT扫描实验得到其结构性质:人工砂岩中石英砂与粘土分布均匀,石英砂颗粒作为岩体的骨架结构,粒间存在丰富的孔隙空间,粘土则以填充的形式分布在粒间孔隙中。当粘土质量分数大于10%时,部分粘土将代替石英砂成为岩样骨架的一部分。通过覆压渗透实验得到其孔隙及渗透性质:人工砂岩渗透性质近似满足Poiseuille等效管道渗流模型。孔隙度及渗透率均与粘土质量分数呈负相关,其中孔隙度与粘土质量分数符合线性关系,渗透率与粘土质量分数满足负指数关系。     

力学虚拟实验系统及其在实验力学教学中的作用

力学实验教学中普遍存在的仪器和师资不足的问题严重影响了实验教学效果.本文发展了一套基于虚拟现实技术的力学虚拟实验系统,不仅能仿真实验结果,而且能仿真实验仪器和实验操作过程.系统可实现光弹性、电子散斑干涉、几何云纹、投影条纹、数字图像相关以及应变片实验共6个实验的仿真模拟.力学虚拟实验系统可作为常规实验力学教学的重要补充,在很大程度上缓解实验力学教学中存在的问题,改进教学效果.     

用于CF-LCoS投影偏置LED照明光棒的角度分割原理及其偏振复用系统

研究了LED相对光棒中心位置存在偏置时光棒对LED的角度分割与虚像形成原理,籍此计算了不同偏置以及不同尺寸LED的光棒尺寸,再将计算所得的光棒与前端成像透镜、中间像面偏振复用系统、后端积分透镜及偏振分束器等进行综合优化设计,然后根据所得中间像确定不同情况下的偏振复用系统具体结构,确保LED发散角范围内光能的偏振复用,并实现对滤色片式硅基液晶芯片的均匀照明.最后设计了一款以白光LED为光源的滤色片式硅基液晶芯片微型投影光引擎,在1W LED功耗下实现12.8lm投射亮度(114lm/W),均匀性达93%.对比没有应用偏振光复用的微型投影光引擎,在保证均匀性的前提下,提升了微型投影系统的光效率,丰富了光棒偏振复用的内容.     

噪声对集合种群稳定性的影响

本文在Levins模型的基础上研究了噪声对集合种群的稳定性的影响. 应用Fokker-Planck方程得到了系统的稳态概率分布函数和平均灭绝时间. 经过数值分析,结果如下: 无关联(λ=0 λ为加性噪声和乘性噪声之间的关联强度)时, 加性噪声强度α和乘性噪声强度D均弱化集合种群的稳定性; 噪声之间关联(λ≠0)时, 随着λ的增大,系统的稳定性被增强. 当-(c-e-D)²/(4c√Dα)<λ<1时, λ诱导"共振抑制"现象. D存在一个临界值, 小于临界值时, D可以增强系统的稳定性.     

水对砂岩纵横波速及弹性参数影响的实验研究

水对含不同黏土矿物油气储层的纵横波速以及弹性参数有很大影响。为研究此影响,在相同条件下制作了三组(黏土成分分别为蒙脱石、伊利石和伊利石/蒙脱石混合)不同黏土含量(体积分数)的人造泥质砂岩岩样,并先后在常态、饱和及干燥三种状态下进行了纵横波速测量,在人工岩样黏土填隙分布模型下计算了孔隙度。首先,通过结合临界孔隙度模型和Gassmann模型,验证了人工岩样实验数据的合理性;然后,确定了影响岩样波速及弹性参数的主要因素,并在主要因素控制下对比分析了常态、干燥态岩样的纵横波速及剪切模量和体积模量。结果表明:对于含伊利石岩样,水对纵横波速及弹性参数影响较小,且孔隙度越大影响越小;对于含伊蒙混合岩样,水的影响较大,浸泡水后岩样纵横波速及弹性参数均明显变小,说明蒙脱石吸水膨胀后其内部微观孔隙不能被忽略。     

集合种群的延时效应

用简化的延时率函数模型对集合种群的稳定性和平均灭绝时间进行研究.对集合种群的定态概率分布函数和平均首通时间的分析和计算,发现：1)延迟时间增大将使集合种群在斑块中占有率减小;2) 随延迟时间增大,集合种群的灭绝时间将会减小. 关键词： 集合种群 延时效应 灭绝时间     

Extinction Time of a Metapopulation Driven by Colored Correlated Noises

The simplified incidence function model which is driven by the colored correlated noises is employed to investigate the extinction time of a metapopulation perturbed by environments. The approximate Fokker-Planck Equation and the mean first passage time which denotes the extinction time （Tex） are obtained by virtue of the Novikov theorem and the Fox approach. After introducing a noise intensity ratio and a dimensionless parameter R = D /α （D and a are the multiplicative and additive colored noise intensities respectively）, and then performing numerical computations, the results indicate that： （i） The absolute value of correlation strength A and its correlation time τ3 play opposite roles on the Tex; （ii） For the case of 0 〈λ〈 1,α and its correlation time τ2 play opposite roles on the Tex in which R〉 1 is the best condition, and there is one-peak structure on the Tex - D plot; （iii） For the case of-1 〈 λ≤ 0, D and its correlation time τ1 play opposite roles on the Tex in which R 〈 1 is the best condition and there is one-peak structure on the Tex - τ2 plot.     

用于CF-LCoS LED照明的大角度复眼系统共轭成像优化设计

根据LED发光特性以及彩色滤光片式硅基液晶芯片特性,从成像光学的角度导出了复眼照明系统的基本成像公式.在此基础上由彩色滤光片式硅基液晶芯片目标区域的大小及其对光束入射角以及LED经整形以后的光斑尺寸与发散角的要求,根据推导的复眼系统的基本成像公式计算彩色滤光片式硅基液晶芯片复眼照明系统的初始结构,利用复眼照明系统中的多重共轭成像关系,将复眼成像,中继透镜成像分别优化,最后将两者通过孔径与中间像匹配的基本要求进行复眼阵列组合,设计了基于彩色滤光片式硅基液晶芯片的大照度入射光下的复眼照明系统.该系统以较小的复眼数,在保证彩色滤光片式硅基液晶芯片照明要求的条件下,较好地解决了照明系统效率、均匀性与大角度问题.与传统计算方法相比,该方法简单明了.非成像软件的模拟结果证明该方法准确,均匀性好,效率高.实验样机结果验证了本文所提方法的正确性和有效性.     

基于CT图像灰度分布的含杂质煤体三值化方法

煤体CT图像阈值分割是其三维真实结构重构的前提.基于单轴压缩状态下煤体的CT图像,提出了一种基于图像灰度分布的孔隙度计算方法,结合灰度直方图,利用实测孔隙度反推法对煤体CT图像进行了裂隙-煤基质-煤杂质三值化,同时与最大类间方差法和最大熵法的三值化结果进行了对比分析.结果表明,最大熵法对于煤基质和煤杂质不能较好区分;最大类间方差法对于图像微小区域灰度的突变(裂隙的产生)敏感性低,无法有效区分裂隙与煤基质;本文改进的灰度直方图法避免了最大类间方差法和最大熵法的劣势,具有较好的图像三值化效果,且煤基质与煤杂质间的阈值基于实验结果得到,具有更高的可信度和准确度.