页岩气开采中的若干力学前沿问题

页岩气的开采涉及破裂和收集输运两个关键过程.如何实现2000,m以下、复杂地应力作用下、多相复杂介质组分的页岩层内网状裂纹的形成,同时将孔洞、缝隙中的游离、吸附气体进行高效收集,涉及到诸多的核心力学问题.这一工程过程涵盖了力学前沿研究的诸多领域:介质和裂纹从纳米尺度到千米尺度的空间跨越,游离、吸附气体输运过程中微秒以下的时间尺度事件到历经数年开采的时间尺度跨越,不同尺度上流体固体的相互作用,以及压裂过程中通过监测信息反演内部破坏状态等.针对近年来我们国家页岩气勘探开发工作所取得的成就及后续发展中面临的前沿力学问题,在综合介绍页岩气藏的基本特征和开发技术的基础上,以页岩气开采中的若干力学前沿问题为主线,从页岩力学性质及其表征方法、页岩气藏实验模拟技术、页岩气微观流动机制及流固耦合特征、水力压裂过程数值模拟方法、水力压裂过程微地震监测技术、高效环保的无水压裂技术等6个方面的最新研究进展进行了总结和展望,结合页岩气藏开发的工程实践, 深入探究了其中力学关键问题,以期对从事页岩气领域的开发和研究的从业人员提供理论基础, 同时,该方面的内容对力学学科、尤其是岩土力学领域的科研工作也具有重要指导价值.      

基于机器视觉的匣钵缺陷检测系统

针对锂电材料行业匣钵缺陷检测需求,设计了一种基于机器视觉的匣钵缺陷检测系统。该系统结合了光度立体算法以及机器学习算法,使用光度立体算法检测匣钵的腐蚀和裂纹,使用机器学习算法检测匣钵的缺口,并通过大量的模型训练来进行缺陷判别。通过实验测试,该系统具有较好的匣钵缺陷检测效果,大大提高了检测效率。     

物理核心素养视域下的物理价值探析

全面准确地认识物理价值,有利于教师基于物理核心素养开展教学活动,有助于学生对物理价值的认同.从“物理思想、物理思维、物理方法、物理精神”四个维度对物理价值进行分析,以期进一步明晰物理核心素养的养成标志在于对物理价值的自我认同.     

建筑外墙外保温层表面裂缝的红外热成像检测

建筑外墙外保温层作为一种建筑节能材料被广泛应用。为了有效检测外保温层出现的质量问题,提出一种基于外保温层表面裂缝三维传热模型的红外热成像检测方法。首先,借助红外热成像技术,搭建了建筑外墙外保温层表面裂缝检测实验平台,对外保温层的表面裂缝进行检测。之后,通过ANSYS软件建立了建筑外墙外保温层表面裂缝的红外热成像检测三维模型,验证了该模型的可行性,并模拟计算了裂缝尺寸和环境温度对检测效果的影响。结果表明：外保温层裂缝和非裂缝区域的温差主要受到实验环境温度、裂缝尺寸的影响。当环境温度一定时,裂缝宽度和厚度增大,温差随之增加。伴随着环境温度升高,温差也逐渐增大,当实验的环境温度在10℃以下时,温差变化较为平缓;当环境温度大于10℃,温差增长的速率随着温度的增加逐渐增大。     

复迭代映射z_(n 1)= c的 广义Mandelbrot集研究

研究了复迭代映射ｚ（ｎ＋１）＝／ｚｎｍ＋ｃ的广义Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ集,指出其关于实轴是对称的,并且具有ｍ＋１次的旋转对称性,得出周期轨道的稳定性条件及一周期轨道的稳定区域的边界方程．利用逃逸时间算法和周期点查找的算法构造Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ集,可以更清楚地了解Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ集的结构．     

一种低仰角对流层折射修正的新方法

大气折射效应引起电波传播延迟和路径弯曲,测量数据对流层折射修正的精度直接影响到飞行目标轨(弹)道确定的精度。考虑到对流层折射修正的精度和效率以及5°以下低仰角数据传统修正方法具有较大的误差,通常不对测量数据进行实时对流层折射修正,这使得实时定位的精度受到较大影响。文中提出了一种基于光电传播几何路径迭代的对流层折射修正新方法,解决了修正精度和实时性不能兼顾的问题。经大量无人机校飞和载人航天工程外场实测数据验证,该算法能够实时有效地消除低仰角对流层折射偏差,对高仰角测量数据的对流层折射修正亦具有较高的精度。     

测量输入光窗台阶指标的指示表的选择

阐述了对近贴聚焦型微通道板像增强管中输入光窗台阶高度和平整度指标进行测量时，所用指示仪表的选择依据，并详细分析了指示表在检定过程中的误差来源，进一步计算出其合成标准不确定度和扩展不确定度，从而选定可用于测试的指标表。     

硫/水热碳球复合材料的制备及对锂硫电池倍率性能的影响

在锂硫电池正极材料的研究中,碳材料可以有效改善电池倍率及循环性能.为了提高锂硫电池的高倍率放电性能,通过水热合成的方法,制备了由非均匀粒径碳球组成的碳材料.与硫热合成后,硫均匀分布在碳材料表面及周围,复合材料含硫量为52wt%.0.2C放电电流下,首次放电比容量为1174mAh·g^-1,100次循环后放电比容量为788mAh·g^-1.在4C的放电电流下,放电比容量稳定维持在600mAh·g^-1,循环过程中,库伦效率高于90%.该碳材料有良好的导电网络,且制备方便,成本低廉,对于穿梭效应和放电过程中的膨胀效应有一定的抑制作用,是一种优秀的正极材料.     

（英）退火温度对电子束蒸发沉积硅薄膜结构和光学性能的影响

系统研究了退火温度对硅薄膜结构和光学性能的影响。通过电子束蒸发工艺制备硅薄膜,然后在氮气保护下对薄膜样品在200~500°C范围内进行退火处理。使用XRD、拉曼光谱、电子自旋共振和透射光谱测量等方法对薄膜样品进行了表征。结果显示,随着退火温度的升高,非晶硅薄膜结构有序度在短程和中程范围内得到改善,同时缺陷密度显著降低-。当样品在400°C退火后,消光系数k由6.14×10^-3下降到最小值1.02×10~3(1000 nm),这是由于此时硅薄膜缺陷密度也降到最低,约为沉积态薄膜的五分之一。试验结果表明,硅薄膜在适当的温度下退火可以有效地降低近红外区膜层的光学吸收,这对硅薄膜在光学薄膜器件研制中具有重要应用。     

非平衡晶化控制水滑石晶粒尺寸

本文采用非平衡晶化法通过在晶化后期补加原料合成了一系列不同晶粒尺寸的水滑石（LDH）样品,研究表明：非平衡晶化法可在一定范围内调控LDH的粒径,所合成的LDH样品组成稳定,晶体结构完整。