任天翔
- 作品数：8 被引量：14H指数：3
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金深部探测技术与实验研究专项国家科技支撑计划更多>>
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- 姑咱台钻孔应变观测值年变化的数值模拟解释被引量：4
- 2016年
- 中国是最早开始以地震预测为目标的钻孔应变观测的国家之一。YRY-4四分量应变仪等中国自行研制的应变仪已达到世界先进水平,其分辨率可达10-10量级,且可以稳定工作。为了捕捉构造应力变化的信号以及探讨它们与地震活动的联系,首先需要识别并排除降雨、气压变化、地下水位变化、河流涨落、抽注水等非构造因素引起的地应变。在某些台站(如大渡河谷旁的姑咱台),YRY-4型应变仪观测到年周期变化的应变信号。截至目前,没有相关文献解释产生这种信号的物理机制。文中试图解释该信号的成因。考虑地形因素,建立了三维有限元热-弹性耦合模型,模拟了地表温度年变化引起的热应变,说明了春季和秋季达到波峰和波谷的年周期变化的信号是地表温度年变化引起的热应变信号。建议高分辨应变仪(例如YRY-4型应变仪)地应变台站选址时应尽量选择开阔的区域而避免地形起伏较大的区域。
- 杨少华任天翔董培育石耀霖
- 关键词：数值模拟
- 钻孔应变观测同震阶变时的一个问题及对策分析被引量：2
- 2015年
- 针对分量式钻孔仪记录同震应变阶跃时常出现的ΔεⅠ+ΔεⅢ与ΔεⅡ+ΔεⅣ观测值不等,无法自检,且观测到的应变/应力阶跃大于理论计算值等现象,利用有限元方法计算分析可能的原因,建立不同围压和地震波应力扰动条件下的多种模型,运用各向同性"杀死单元"和横向各向同性"杀伤单元"法,模拟分量式钻孔仪的金属外壁和固结水泥环之间产生张裂隙或剪切滑动的情况。计算结果显示,若钻孔内的金属圆筒和水泥环之间发生剪切滑动,基本不会影响到观测;然而两者之间发生张裂会使得ΔεⅠ+ΔεⅢ与ΔεⅡ+ΔεⅣ出现较大差异,严重影响到同震阶变的观测。今后在井下安置探头时应该尝试新的改进方法。
- 董培育任天翔杨少华庞亚瑾石耀霖
- 关键词：有限元
- 钻孔应变仪观测数据的力学分析处理
- 分量式钻孔应变仪通过长期的应变观测,记录相对地应力场变化信息。通过相对地应力场的记录与监测,多个频段的地应变信息不仅可以为地震记录的应变信息参考,并且可以在甚长周期测震和GPS观测频段范围之间提供可靠数据,对地震预报有着...
- 任天翔石耀霖
- 大渡河水位变化对四川姑咱台钻孔应变观测影响的数值分析被引量：3
- 2018年
- 四分量钻孔应变仪通过孔内4个方向的长期应变监测,有效记录地震、固体潮、长年变化等不同频率的地应力变化。然而,记录中也包含非构造应力因素的干扰,因此了解这些干扰形成的机理是一个重要的问题。四川省姑咱台位于陡峭的大渡河谷底部,不但记录到明显的年周期变化,应变量级达10^(-6),并且每年丰水期,钻孔应变观测到随水位的明显变化。通过弹性力学数值方法讨论河水水位变化对台站产生的应力。初步计算结果表明,姑咱大渡河水数米的涨落对姑咱台探头处产生kPa量级的应力。探头能够记录到水位变化的影响,一方面,说明钻孔应变计的确能够在野外条件下记录到微小应力变化,证明仪器具有很高的灵敏度;另一方面,表明在条件许可的情况下,钻孔应变仪台站选址应该避开陡峭河谷区域,才能减小非构造应力的干扰,突出记录构造应力变化,使观测能更好地应用于地震活动性的研究。
- 任天翔杨少华杨少华董培育石耀霖
- 关键词：钻孔应变仪有限元数值模拟
- 钻孔应变仪观测数据的力学分析处理
- 分量式钻孔应变仪通过长期的应变观测,记录相对地应力场变化信息.通过相对地应力场的记录与监测,多个频段的地应变信息不仅可以为地震记录的应变信息参考,并且可以在甚长周期测震和GPS观测频段范围之间提供可靠数据,对地震预报有着...
- 任天翔石耀霖
- 关键词：地震观测钻孔应变仪观测数据最小二乘法
- 文献传递
- 2001年昆仑山口西MS8.1地震对周围断层的应力影响数值分析被引量：6
- 2018年
- 大地震的发生往往会引起周围区域形变场和应力场变化,且对临近断层上的应力状态也有影响.2001年11月4日,昆仑山口西发生了半个世纪以来中国最大的M_S8.1级地震.本文基于已有的滑动模型,建立了三维含地形高程的横向不均匀性椭球型地球有限元模型,采用等效体力方法,分析了此次M_S8.1地震产生的全球同震位移和应力场变化.与解析方法相比,该模型考虑了地形、Moho面起伏和地球介质横向不均匀性;与一般的有限元数值模拟相比,该模型考虑了地球曲率和椭率,合理地规避了有限块体模型假定边界位移为零所引入的误差.计算得出同震位移与GPS观测数据可以很好地吻合.据库仑破裂应力准则和震源参数,计算得出昆仑山口西M_S8.1地震的发生造成了汶川、芦山、改则和当雄地震的发震断层上库仑应力增加,对这些地震的发生起促进作用;而造成玉树和德令哈地震发震断层上的库仑应力变化为负值,在一定程度上抑制了这些断层的地震活动性.此外,计算结果显示地球地形高程、介质非均匀性和椭率对昆仑山口西M_S8.1地震同震变化计算有一定的影响,其中地形和椭率造成的同震位移场相对误差约10%.
- 任天翔程惠红张贝石耀霖
- 关键词：昆仑山口西地震同震效应库仑应力有限元模拟
- 钻孔应变仪观测数据的力学分析处理
- <正>分量式钻孔应变仪通过长期的应变观测,记录相对地应力场变化信息。通过相对地应力场的记录与监测,多个频段的地应变信息不仅可以为地震记录的应变信息参考,并且可以在甚长周期测震和GPS观测频段范围之间提供可靠数据,对地震预...
- 任天翔石耀霖
- 文献传递
- 致密砂岩水压瞬态致裂液化格子波尔兹曼及有限元数值研究
- 2013年
- 水压瞬态致裂液化在地应力测量、地震破坏评估和机理研究、油气(天然气、页岩气)及地热资源开发等地学领域都具有重要的理论和应用价值。自20世纪60年代至今在理论和实际应用方面取得了一些奠基性和开创性成果,但鉴于问题复杂性,瞬态致裂液化机理至今尚不清楚。本研究应用格子波尔兹曼及有限元多孔介质流固耦合物理模型,对地震波载荷作用下致密砂岩水压瞬态致裂液化过程进行数值模拟研究。首先,以鄂尔多斯盆地某油田延长组致密砂岩为例,利用X射线CT断层成像技术,应用基于量子力学第一性原理格子波尔兹曼方法,建立致密砂岩数字岩芯模型。进而,推导格子波尔兹曼及有限元多孔介质流固耦合数值模型公式,建立致密砂岩水压致裂液化物理模型。最后,应用地震波载荷边界和初始条件,模拟瞬态致裂液化流固耦合过程,讨论了地震波载荷幅值、频率及作用时间对致密砂岩孔隙结构(孔隙度大小及连通性)、致密砂岩破裂最大主应力之间关系,得到了地震波作用下致密砂岩致裂液化准则。
- 朱伯靖刘旭耀程惠红柳畅刘善琪任天翔李永兵石耀霖
