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外爆加载下分层金属管膨胀破裂过程研究

本文第一部分主要关注外爆过程中壳体内界面对驱动过程和破裂过程的影响,研究内界面对破片形成过程的作用。为此本文设计了分层结构金属管,用硝基甲烷从内部加载分层管。由于与单层管相比,经过分层后的金属管在内界面处的边界、约束、应力状态、加载方式等方面都存在差异,这必然导致同厚度单层管与分层管在相同加载条件下的宏观表现行为(破裂时间、破片尺寸及数目、碎片初速等)存在差异,由于这一问题的复杂性,本文以实验观察为主,理论分析结合数值模拟为辅对这一问题进行了初步探讨。采用高速分幅摄影技术来记录动态破裂发展过程,得到了清晰的过程图片。观察到了单、双、三层管起裂,出现贯穿性破裂及出现大规模产物泄露所对应的时刻。双层管出现贯穿性破裂最晚及其所具有的最大破片速度说明内界面的存在使贯穿性破裂推迟发生,内压加挤压阻止了爆轰产物的过早泄露,使更多的爆炸能量传递给了管壁,同时也说明存在最佳内界面数及最佳位置问题。三,双层管表面裂纹密度较单层管大,分布也较单层管  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局地质研究所
中国地震局地质研究所

断层面形貌与破裂过程的相关性

地震学家根据地震滑动位移分布推断断层面上存在与破裂过程相关的“凹凸体”或“障碍体”。那么,这些“凹凸体”或者“障碍体”究竟是什么?具有什么样的地质意义?是断层面上确实存在的几何构造体,还仅仅是一种力学状态的差异?又与破裂带的几何结构之间存在什么样的联系?为了解决这些问题,本文在宏观与微观实验两个尺度上开展了研究,在宏观尺度上,开展地震破裂带几何结构特征与同震位移分布的相关性研究;在微观实验尺度,开展了失稳摩擦面微观形貌与失稳滑动过程中的位移场分布的相关性研究。取得主要认识如下:(1)同震地表破裂及活动断层迹线的几何形貌特征天然断层面的几何形貌特征中隐含着大量与断层演化和破裂机制相关的信息,准确描述断层面的形貌特征对于认识断层形成、发展及其破裂过程具有重要意义。本文收集了全球52条同震地表破裂和300条活动断层的地表迹线数据,运用能谱密度方法进行了分析和归纳,结果显示:1)它们的平均能谱密度曲线在频域上具有明显的三分段特征。在低频...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局地质研究所
中国地震局地质研究所

InSAR同震形变场与震源破裂过程研究

合成孔径干涉测量(InSAR)作为一种新兴的大地测量技术,在获取地面形变信息方面具有独特的优势。但InSAR获取的一维位移信息存在视线向模糊问题,在定量解释地表形变全貌、震源参数反演等方面存在一定的局限性,基于多视向约束下才能得到可靠的三维同震形变场和震源参数等信息。地震震源破裂过程是定量认识震源运动学特征的最有效途径,因此,基于地震波形资料、大地测量资料反演地震破裂过程成为近年来地震学研究领域的前沿和热点问题,大地测量资料为反演提供高空间分辨率的近场数据约束断层几何形态和滑动分布,地震波形数据为反演提供断层位置、地震矩释放速率、破裂方向等约束,联合反演可以实现不同数据类型间的优势互补,给出更为稳健的震源破裂过程,从而弥补单一数据源反演的不足。随着技术的发展,准实时获取强震震级及破裂方向已成为可能,快速获取这些信息,可为地震预警、政府快速应急响应和救援部署提供技术支撑。本文以大柴旦地震、汶川地震为研究对象,开展基于不同观测模式S...  (本文共148页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京大学
北京大学

震源破裂过程反演方法研究

基于震源理论、利用地震波形资料、通过反演技术研究地震震源的破裂过程是定量认识震源运动学特性的最有效的途径,因此,地震破裂过程的数字波形反演和成像成为近年来地震学研究的前沿和热点问题。震源运动学研究的发展对于震源动力学研究、地震预测以及震后抢险救灾都有着重要的理论和现实意义,所以,能够从地震记录中获得越来越多的震源运动学信息以便更全面地描述震源破裂的复杂性成为此类研究的努力方向。然而,随着未知量的增加,分析结果的不确定性也在增加。因此,如何在确保结果的确定性或稳定性前提下,最大限度地从地震资料中获取震源运动学信息便成为当前利用数字波形资料分析震源复杂性的研究中的一大难题。例如:现有的许多关于震源破裂过程的反演分析中,为了达到使反演稳定的目的,人为地设置了关于破裂速度、子断层震源时间函数形状和发震断层机制固定不变等前提条件。众所周知,不恰当的前提条件往往会扭曲反演结果。因此,本研究的任务是基于震源基本理论,发展、改进和优化利用地震波...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

联合高频GPS和强震动数据反演2016年美浓地震震源破裂过程

2016年2月6日,台湾高雄市美浓区发生了Mw 6.4地震,造成了台南市多处房屋倒塌、龟裂、土壤液化等灾害,并导致117人遇难。震源破裂过程是指初始的破裂点发生破裂后,破裂行为在震源区域的传播过程,主要解释地震开始至地震结束这段时间内地震位错、能量或地震矩在断层面上随时间的演化问题。震源破裂过程对于震源动力学研究具有重要的理论意义,对震后抢险救灾具有一定的现实意义。高频GPS观测量为卫星与接收机之间的距离,既可以观测静态位移又可以捕获地震造成的动态地表位移,且其振幅不会出现饱和,因此其在断层滑动反演、海啸和火山监测中被广泛运用。数字强震仪记录地面运动的加速度,具有频带宽、采样率高、动态范围大等优点,但是由于仪器本身缺陷,在大震中会出现振幅饱和、基线漂移等问题。两种数据优势互补,在地震研究中运用广泛。本文采用非负最小二乘逐点式反演方法,利用1-Hz GPS和强震动数据反演美浓地震震源破裂过程。为准确获得美浓地震发震断层的几何模型,...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局地震研究所
中国地震局地震研究所

基于遗传算法的高频GPS和地震波联合反演震源破裂过程方法研究

在对地震的观测上,不断有新的技术加入。自从上世纪90年代GPS系统正式投入使用,研究者们就迅速将其应用于各个领域。由于GPS在中等时间尺度上和较大区域内能够提供近似绝对基准下的位移场,因而很快被用于地壳长期形变的监测,从而成为较大时间尺度地震运动监测数据的重要来源。另外,连续运行的GNSS跟踪站或者对站点的多期观测可以提供站点处的同震位移。高采样率(1HZ以上)GNSS接收机现在已经被越来越多地被安装在地震带附近的连续进行跟踪站上,可以得到许多同震的近场高频GNSS数据。如果仅仅使用这些数据来获得静态同震形变,就会损失数据中的时域信息。本文对同时采用近/远场地震波反演地震破裂过程的方法进行了研究,以便可以更好地利用近场高频GNSS数据及远场地震波形数据。将破裂的传播速度、离散化的子断层震源时间函数以及各子断层的滑动量作为参数,用来描述震源破裂的过程。对于破裂速度,由于它的解空间只是一维空间,同时,由于它确定的是各子断层的起始破裂...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>