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节理参数对节理剪切力学行为和破坏模式具有显著影响,是评估工程岩体强度和稳定性的重要因素。为探究不同节理参数下断续节理岩体的剪切力学特性及裂纹扩展贯通机理,基于零厚度黏聚力单元构建了断续节理岩体直剪模型,开展了不同节理开度、节理连通率及法向应力下断续节理剪切数值模拟,系统探讨了节理开度、节理连通率对其剪切行为的影响。研究表明:剪切应力-剪切位移曲线呈双峰值特征,峰值剪切应力随节理连通率的增加逐渐降低,随法向应力的增加逐渐升高;模型两侧岩桥是裂纹萌生的集中区域,节理开度较大的模型通常更早萌生裂纹,节理连通率较小的模型其裂纹趋向于形成多个孤立的裂纹段,不同法向应力下裂纹萌生时间、位置和扩展过程大致相同;裂纹增长与剪切应力存在良好的对应关系,累计裂纹数量随节理开度和法向应力的增加而增多、随节理连通率的增加而降低,拉伸裂纹广泛分布于岩桥及其附近区域,剪切裂纹主要集中在断续节理面附近。
深部巷道围岩力学性质软弱,赋存大量尺寸不一、形态复杂的内置裂隙,严重影响着围岩的力学性质。为探究内置裂隙的开度、直径及形状对岩体强度破坏特性的影响,利用砂型3D打印技术制备了含不同几何特征内置裂隙的类岩试样,对其开展单轴压缩试验,并结合声发射监测技术,对比分析不同几何特征下类岩试样的响应规律。研究结果表明:内置裂隙可显著改变试样强度、破坏特性及声发射特性;裂隙直径对单轴抗压强度影响最显著,裂隙直径大的试样强度低于裂隙直径小的试样;裂隙形状与裂隙直径对破坏特性影响明显,直径40mm矩形裂隙试样会出现一段应力“平台期”,且该阶段内振铃计数水平持续较高。
随着煤炭开采向深部推进,冲击地压风险日益严峻。为探究深部冲击地压煤层含水率与钻屑煤粉量的内在关联,优化冲击地压监测预警及防治措施。本研究以山东李楼煤业1306工作面为工程背景,开展了系统的现场试验。通过设计不同注水量梯度下的注水孔与配套钻屑法钻孔,实测了不同含水率、位置及孔深下的每米钻屑煤粉量,并分析了其变化规律。研究结果表明:煤粉量随含水率呈“先减少后增加再减少”的三段式变化;相同含水率下采动影响区煤粉量比非采动区高8.3%,且与孔深无显著关联;基于含水率对煤粉量的影响机制,提出了钻屑法监测指标的修正系数(H),在特定含水率区间分别取1.0、0.9、1.1,含水率过高时(≥5.6%)钻屑法失效。研究成果揭示了含水率影响钻屑煤粉量的复杂机制,为修正预警指标、优化煤层注水防冲参数及构建多参量融合预警模型提供了理论依据。
重震联合反演密度结构可以提供更多的岩石圈深部热动力学信息。本研究以琼东南盆地3条多道地震骨干剖面为约束,采用重力异常数据反演岩石圈密度结构,探究琼东南盆地岩石圈非均一伸展的深部成因机制。研究结果显示,琼东南盆地普遍受控于深部地幔上隆底侵,特别是西部乐东凹陷和东部宝岛凹陷两大强烈减薄区,上地幔、下地壳均表现出异于正常岩石圈的高密度值,分别为2.92～2.96 g/cm~3和3.30～3.40 g/cm~3。不同于琼东南盆地东部宝岛凹陷,西部乐东凹陷的高密度异常体范围更为广泛,甚至在上地壳底部也有高密度异常体分布,局部密度值达2.82～2.90 g/cm~3。然而,盆地裂陷期末的高热流中心、地壳减薄中心和高密度异常中心,三者并非完全重合,且东部宝岛凹陷非均一程度更高。综合分析发现,琼东南盆地不仅存在东、西部伸展差异,自深部至浅部的热动力控制模式也是非均一的。本研究成果为进一步约束南海西北部陆缘伸展演化模式提供了数据基础。
对于水驱开发后期的油藏而言,预测剩余油的分布规律,制定合理的剩余油挖潜思路,是提高油藏采收率的关键。本研究以饶阳凹陷留楚油田cnx油藏为例,使用常规的静态地质参数和动态开发数据,建立一种基于模糊评价的水驱油藏剩余油表征与预测方法,实现剩余油分布规律的高精度及快速预测。首先,筛选影响储层流体渗流的10个一级评价参数,分析其与剩余油赋存的相关性,并计算每个参数的影响权重。然后,根据这些参数的属性将其归为地质和开发两个二级评价因素,并重新计算其权重系数,得到每个井点的剩余油分布概率。最后,基于径向基函数插值方法,叠加构造、岩性的约束参数,预测剩余油的平面分布模式。多口生产井的实际动态数据验证结果表明:基于模糊评价的水驱油藏开发后期剩余油表征方法是可行的,其数据处理简单、操作便捷、结论可靠;与单因素模糊评价法相比,其预测精度提升了13.1%,与研究区实际开发结论吻合度达85.4%,指导了油藏挖潜方案的制定。
综合运用TOC测定、岩石热解、干酪根碳同位素测定、饱和烃色质分析及流体包裹体分析等方法,研究神木北地区二叠系煤系烃源岩地球化学特征及其对盒8段天然气成藏的贡献。结果表明,山2段及太原组均为煤系烃源岩,类型以Ⅱ_2-Ⅲ型为主;成熟度呈分带性,山2_1亚段为成熟阶段,山2_2亚段与太原组为成熟-高熟阶段,山2_3亚段为高熟阶段。姥植比(Pr/Ph)与伽马蜡烷指数(GI)显示,山2段及太原组形成于弱氧化-弱还原环境的淡水-微咸水体系;结合生物标志化合物、显微组分及干酪根碳同位素,确定两者母质均以高等植物为主。天然气碳同位素特征表明,盒8段、山西组及太原组天然气均以煤型气为主,山西组、太原组天然气源自自身烃源岩,盒8段为两者混源。基于气体组分与碳同位素建立图版,山西组对盒8段天然气贡献比例43%～97%(平均72%),为主要供源。流体包裹体与单井埋藏史分析显示,太原组存在两期油气充注:早白垩世初期(134～128 Ma)以油充注为主,末期(122～105 Ma)以气充注为主;盒8段也存在两期充注:早白垩世中期(129～122 Ma)以油充注为主,末期(122～100 Ma)以气充注为主。
三维地形信息是海岸带开发与生态保护的重要基础。卫星立体影像可高效获取海岸带三维信息,但受控制点不足及成像误差等影响,生成的数字表面模型(DSM)精度受限。为此,提出一种激光测高约束卫星立体影像的三维重建方法,采用“大范围控制-海岸带提取”策略。具体地,以覆盖海岸带及其毗邻陆域的区域作为测图范围,利用激光测高点作为高程控制,结合有理函数模型(RFM)几何优化与半全局匹配(SGM)生成初始DSM,并通过最小高差法实现精配准与高程校正,最终提取目标海岸带的高精度DSM。实验结果表明,GF-7DSM的整体均方根误差(RMSE)由21.41 m降至3.67 m,精度提升82.8%;ZY-3 DSM的整体RMSE由5.21 m降至3.13 m,精度提升40%,平均误差(ME)接近零。有效抑制了卫星立体测图中的系统性高程偏差,在复杂海岸带地形下可满足1∶25 000比例尺制图的精度要求。
高光谱图像分类是高光谱遥感的重要应用领域。然而,受光照、环境温度和大气等成像条件的影响,不同类别地物在原始光谱空间中呈现出光谱特征局部相似性,类别可分性差。本研究提出一种本征光谱感知的高光谱图像分类方法(ISANet),引入本征光谱概念,捕获具备代表性的地物光谱表征。设计光谱特征重构模块,将地物光谱投影到新的光谱空间,增强不同类别地物间的特征差异;利用序列Transformer模块处理序列化光谱信息,使用注意力机制聚焦辨别力高的波段,强化不同类别地物间光谱的区分性;采用渐进补偿模块,从训练的早期阶段开始,逐步融合全局光谱特征和局部空间特征,促进不同层次特征的深度融合。在3个基准数据集上的实验结果表明,ISANet具有良好的高光谱分类性能,即使在类间光谱相似的情况下,仍能保持较高的分类精度。
针对库区周期性水位升降引发的边坡工程安全问题,通过循环侵水后的三轴压缩试验和计算机断层扫描(CT)试验,分析了循环侵水作用下砂岩宏观力学参数及细观结构劣化特征,构建了考虑循环侵水与荷载复合作用的砂岩损伤本构模型。研究结果表明:随着循环侵水次数增加,砂岩细观结构参数(孔隙率、孔隙体积和孔喉半径)逐渐增大,而宏观力学参数(峰值强度、弹性模量)则逐渐减小,其中1次循环侵水后劣化最显著,峰值强度、弹性模量降幅分别达11.56%和9.57%。构建了循环侵水-荷载耦合损伤本构模型,并通过试验验证了其合理性。模型计算曲线与试验结果高度吻合(R~2>0.95),证实了该模型能准确反映岩石在各变形阶段的非线性规律。砂岩的总损伤曲线呈S型变化,可划分为损伤稳定、发展和完成阶段,随着循环侵水次数与围压增加,破坏模式由脆性向延性转变,围压对岩石损伤的发展具有抑制作用。
在推荐系统中,变分自动编码器和扩散模型能够有效针对“用户-物品”的交互生成过程进行建模,但受限于变分自动编码器表征能力和扩散模型易受噪声的影响,模型性能得不到进一步提升。针对此问题,本研究提出一种结合变分自动编码器和扩散模型并融入时序信息的推荐模型(TRMVADM)。TRMVADM首先根据用户-物品交互次序对交互数据进行赋权,然后利用编码器对时序数据进行维度压缩,并在潜在空间中进行前向与反向扩散,最后通过解码器推断出用户物品交互的概率。TRMVADM有效利用了编码器维度压缩的特点和扩散模型挖掘潜在用户-物品交互信息的能力,提高了模型的推荐性能。在Movie Lnse和Yelp数据集上的实验结果表明,TRMVADM在评价指标召回率和归一化累计折损增益上,相比于次优基线模型分别平均提升5.4%和2.04%。
传统人工仓库物资盘点方式效率低下,难以满足现代智慧仓储对物资精准管理的需求。现有的自动识别技术存在易受环境干扰、成本高昂以及在复杂场景下稳定性不足等局限,尤其在动态仓库环境中,物资盘点本质上是一个多维时空信息处理问题,需要有效融合时间、空间与距离等不局限于三维物理结构的高维度抽象特征,同时还需应对遮挡、光线变化和小目标检测等挑战。针对上述问题,本研究提出一种基于多维空间视觉感知的仓库盘点方法(MDSVP-WIM)。该方法通过混合高斯模型动态更新背景来抑制环境干扰,结合二维卷积与图像分割技术提升小目标识别精度,并引入跨帧追踪-联合投票机制,增强系统在动态场景中的稳定性与鲁棒性。在Ware Seg Net与Spatio Tack-360r数据集上的实验表明,本研究方法的平均精度均值(m AP)分别达到0.97和0.96,F1值为0.94和0.93,性能显著优于FCN、PSPNet等基准模型,为复杂仓储环境下的物资自动化盘点提供了一种高效、稳定的方案。
自动制造系统(AMSs)使用有限资源并行生产多种零件,零件加工对共享资源的使用可能造成循环等待,导致系统死锁。针对使用多种不可靠资源的一类AMSs,本研究扩展面向资源有色Petri网提出特殊资源标记图建模分析。为解决死锁和阻塞问题,在每条路径设置本地管理器,提出稳健死锁避免策略。该策略通过在线判断托肯能否触发所在路径的最近关键变迁和最近不可靠变迁,得到不同状态下的稳健活性变迁。在此基础上,提出判断路径使系统达到更多安全状态。本研究的稳健死锁避免策略具有多项式时间复杂度,能够保证资源故障时不会阻塞不使用故障资源的零件持续生产,从而实现系统的稳健死锁避免。