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电阻率测量装置的有限元数值模拟

电阻率测量装置的有限元数值模拟

作者：南泽宇吉林大学

学位级别：硕士

有限元法是一种非常有效的数值模拟方法。它既具有解析方法精确的优点，又可以用于解决复杂问题，相对于实际建模模拟更具有成本较低，模型参数容易改变的优点。因此有限元法成为了地球物理学者模拟地球物理场分布、设计、模拟新型仪器... 详细信息

有限元法是一种非常有效的数值模拟方法。它既具有解析方法精确的优点，又可以用于解决复杂问题，相对于实际建模模拟更具有成本较低，模型参数容易改变的优点。因此有限元法成为了地球物理学者模拟地球物理场分布、设计、模拟新型仪器、计算现有仪器的响应曲线、分析仪器响应与影响因素的关系的有力武器。天然气水合物及多金属结核是埋藏在海泥中的具有巨大开发潜力的资源。由于天然气水合物的电阻率远大于海泥，多金属结核相对与海泥也有一定的电阻率差异。它们与海泥之间的电性差异使设计和开发新型电阻率测量装置成为了可能。由于海底环境十分恶劣，具有高压、低阻的特征，海洋电磁法发展较慢。然而这种高压低阻的环境与水基泥浆的井眼环境具有很高的类似性。基于这种类似性，本文将发展成熟的双侧向测井仪测量思路引入海底，设计了一种新型的电阻率测量装置，用于测量海泥中的电阻率异常体。建立了三维有限元模型对仪器及其测量环境进行了模拟，优化了该仪器的极板分布以使仪器适应海底测量环境，增加了探测深度。计算了其对不同类型的电阻率异常体的响应曲线。最后计算了该仪器悬浮于海底或与海底倾斜接触时视电阻率的校正量。经过计算发现，利用该仪器可以很好的圈定海泥中的电阻率异常层或电阻率异常体。微电极系测井是一种垂向分辨率较高的测井方法。但是以往对微电极系测井的研究多为定性研究，对微电极系测井的定量计算较少。本文利用三维有限元法精确计算了微电极系测井仪的电场、电流分布，并计算了微电极系测井响应与泥饼厚度、泥饼电阻率的关系，薄储层层厚变化对微电极系测井曲线的影响，以及钙质、泥质夹层存在时的微电极系测井曲线。最后讨论了不同采样间隔对微电极系测井曲线的影响，为定量研究微电极系测井曲线提供了理论依据。微球形聚焦测井是目前确定冲洗带电阻率最常用的测井方法。冲洗带电阻率是电阻率测井中的重要参数，对于确定地层的渗透率、含水饱和度有着重要的意义。本文用三维有限元法模拟了微球形聚焦测井中的电场分布，定量计算了泥饼电阻率、地层厚度、冲洗带电阻率这些因素对微球形聚焦测井响应的影响。为定量研究微球形聚焦测井曲线提供了理论依据。

关键词：三维有限元法数值模拟电阻率测量仪器微电极系测井微球形聚焦测井

页岩气储层“四孔隙”模型建立及测井定量表征方法

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石油与天然气地质 2014年第2期35卷 266-271页

作者：李军路菁李争武清钊南泽宇中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北潜江433124

页岩气储层微观孔隙组分复杂,分为有机孔隙、碎屑孔隙、粘土孔隙和微裂缝。在岩心和测井响应特征分析基础上,提出利用测井资料定量评价页岩储层总孔隙及其微观孔隙组分的方法:①基于体积模型,利用密度测井资料或声波测井资料确定页岩储... 详细信息

页岩气储层微观孔隙组分复杂,分为有机孔隙、碎屑孔隙、粘土孔隙和微裂缝。在岩心和测井响应特征分析基础上,提出利用测井资料定量评价页岩储层总孔隙及其微观孔隙组分的方法:①基于体积模型,利用密度测井资料或声波测井资料确定页岩储层总孔隙度;②综合利用常规测井资料和自然伽马能谱测井资料确定有机质体积含量,依据扫描电镜(SEM)技术确定刻度系数,得到有机孔隙度计算方法;③粘土孔隙是束缚水主要赋存空间,利用测井资料逐点确定粘土含量,并与邻近泥岩相关联,得到粘土孔隙度计算方法;④基于微裂缝的双侧向测井响应特征,通过正反演数值模拟计算,得到微裂缝计算方法;⑤总孔隙度与有机孔隙、粘土孔隙和微裂缝之差即为碎屑孔隙度。岩心结果表明,采用上述方法计算各微观孔隙组分与岩心测试结果吻合,表明方法的正确性。

关键词：四孔隙模型测井定量评价页岩气储层评价

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基于在线压缩重构的非侵入式电力负荷监测

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1796-1806页

作者：周求湛冀泽宇王聪荣静吉林大学通信工程学院长春130012

对家庭场景下电力负荷的精确监测常依赖复杂庞大的算法模型,难以在边缘设备中部署。同时,海量电力数据给电力网络通信带来了巨大的挑战。本文针对以上问题,提出了一种分布式非侵入式电力负荷监测方法。通过基于注意力机制的长短时记忆网... 详细信息

对家庭场景下电力负荷的精确监测常依赖复杂庞大的算法模型,难以在边缘设备中部署。同时,海量电力数据给电力网络通信带来了巨大的挑战。本文针对以上问题,提出了一种分布式非侵入式电力负荷监测方法。通过基于注意力机制的长短时记忆网络(LSTM)负荷监测算法计算并识别负荷设备运行状态,借助云边协同技术将负荷监测任务分布式部署于云端以及边缘端中,解决边缘算力不足的问题。针对云边通信带来的高网络带宽需求,通过基于K奇异值分解(K-SVD)双稀疏在线字典学习的压缩感知方法对负荷信号进行压缩和重构,有效缓解通信资源紧张。对比不同负荷场景下监测算法的表现,结果表明:本文负荷监测算法针对不同的负荷类型均可以保持95%以上的准确率。设计实验验证了本文压缩感知方法对电力负荷信号压缩的有效性,确定负荷数据无失真压缩感知最大压缩比。

关键词：通信与信息系统非侵入式负荷监测压缩感知分布式部署长短时记忆网络

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波长可调谐氮化硅外腔半导体激光器

中国激光 2024年第13期 66-73页

作者：陈怡茗丛庆宇贾连希邱阳赵兴岩郑少南董渊钟其泽胡挺上海大学微电子学院

波长可调谐外腔半导体激光器在片上全光通信和片上光子器件互连集成中发挥着至关重要的作用。采用两个半径不同的微环谐振器和两种不同结构的马赫-曾德尔干涉仪，设计了一种基于厚度为700 nm的氮化硅波导的外腔反射镜，并采用大马士革... 详细信息

波长可调谐外腔半导体激光器在片上全光通信和片上光子器件互连集成中发挥着至关重要的作用。采用两个半径不同的微环谐振器和两种不同结构的马赫-曾德尔干涉仪，设计了一种基于厚度为700 nm的氮化硅波导的外腔反射镜，并采用大马士革工艺制作了外腔反射镜。结合Ⅲ-Ⅴ族反射型半导体光放大器和可调谐氮化硅外腔反射镜，通过对移相器热电极电压、可调耦合器热电极电压和微环谐振器热电极电压等参数进行调节，获得了最大调谐范围为55 nm、边模抑制比超过40 dB的外腔半导体激光器。

关键词：激光器外腔半导体激光器微环谐振器马赫-曾德尔干涉仪大马士革工艺

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基于分布式参数退化模型的IGBT器件寿命预测方法研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：陈思宇李辉赖伟姚然段泽宇输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院)

IGBT器件制造工艺差异往往导致器件服役寿命存在分散性，而传统寿命预测解析方法难以有效应对器件实际服役寿命分散性问题，本文提出一种基于分布式参数退化模型的IGBT器件寿命分布概率预测方法，实现其寿命分布区间的概率预测。首先，... 详细信息

IGBT器件制造工艺差异往往导致器件服役寿命存在分散性，而传统寿命预测解析方法难以有效应对器件实际服役寿命分散性问题，本文提出一种基于分布式参数退化模型的IGBT器件寿命分布概率预测方法，实现其寿命分布区间的概率预测。首先，基于IGBT器件的封装工艺缺陷、运行端部特性、退化过程分散性分析了其服役寿命呈现分散性的原因；其次，基于导通压降VCE的失效演化规律建立了IGBT器件状态参量退化模型，并通过Levenberg-Marquardt算法拟合获取了退化模型的参数分布特性；最后，基于蒙特卡洛法对IGBT器件服役寿命分布的概率进行预测，并通过实验算例对所提寿命预测方法进行了验证，同时与传统寿命预测模型进行了对比。实验结果表明，在考虑同一型号IGBT器件分散性的条件下，所提方法平均寿命预测误差约为3%，相比于传统寿命模型，在器件寿命分散性的预测方面具有优越性。

关键词： IGBT器件寿命预测概率分布可靠性

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广西东平锰矿床地质地球化学特征及矿床成因

地球科学 2024年第2期49卷 656-668页

作者：周皓宇皮道会黄钦丁大庆凌泽安徽省地质矿产勘查局313地质队安徽六安237010 中国地质大学资源学院湖北武汉430074 中国冶金地质总局广西地质勘查院广西南宁530022 中国冶金地质总局矿产资源研究院北京101300 辽宁省第四地质大队有限责任公司辽宁阜新123000

三叠纪是中国南方一个最重要的成锰时代,在华南板块和周围赋存许多大中型的锰矿床.东平锰矿位于中国广西桂西南成矿带.以东平锰矿为研究对象,通过显微薄片观察、电子探针分析及全岩地球化学分析等方法,探讨了锰矿的物质来源和矿床成因.... 详细信息

三叠纪是中国南方一个最重要的成锰时代,在华南板块和周围赋存许多大中型的锰矿床.东平锰矿位于中国广西桂西南成矿带.以东平锰矿为研究对象,通过显微薄片观察、电子探针分析及全岩地球化学分析等方法,探讨了锰矿的物质来源和矿床成因.通过矿相学的研究工作,我们发现东平锰矿里广泛赋存有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉砷钴矿、硫镍钴矿等一些硫或砷化物.锰矿石样品中Al/(Al+Fe+Mn)、Y/Ho比值和Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10、lgU-lgTh投图等表明锰矿的成矿物质来源与热水活动有关;正Ce异常及V/(V+Ni)等指示锰最初是在氧化环境中富集.综合以上研究,我们认为东平锰矿的锰质来源主要与热液活动有关;热液来源的锰最初以氧化物或者氢氧化物的方式沉淀,在成岩过程中转变为锰碳酸盐.

关键词：东平锰矿床地球化学物质来源成矿模式

技术可供性视域下健康传播的范式突破与逻辑进路

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中南民族大学学报（人文社会科学版） 2024年第3期44卷 157-164,188页

作者：冉华仝泽宇武汉大学新闻与传播学院湖北武汉430072

在全球化疫情渐趋结束的语境下,健康传播面临着关系重塑、场域更迭、概念革新等重大问题。面对这些挑战,数字技术的可供性样态为健康传播的发展拓展了多种新的研究范式,也提出了可能的发展脉络。健康传播已形成以定量内容分析法为基础,... 详细信息

在全球化疫情渐趋结束的语境下,健康传播面临着关系重塑、场域更迭、概念革新等重大问题。面对这些挑战,数字技术的可供性样态为健康传播的发展拓展了多种新的研究范式,也提出了可能的发展脉络。健康传播已形成以定量内容分析法为基础,以叙事、跨文化、媒介技术等研究多轨并行的普遍范式。在智媒环境下,身体转向与情感转向则是健康传播后续发展的应有之路。

关键词：可供性健康传播范式技术

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火花放电法制备纳米材料及其应用综述

材料导报 2024年第7期38卷 134-142页

作者：张昱梁沛林何钧宇杨冠南崔成强广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广州511400

纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性,已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段,具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境... 详细信息

纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学等方面表现出优异的特性,已广泛应用于储氢、催化、太阳能电池、微电子封装、生物医疗等领域。火花放电法是一种制备纳米粒子的有效手段,具有普适性广、纯度高、操作过程简单、方法灵活、对环境友好等特点。本文概述了火花放电发生器的基本组成部分、火花放电过程的原理,对纳米粒子的形成机制以及影响纳米粒子尺寸和产率的关键因素进行详细分析,列举了制备的纳米材料种类的多样性,并综述了该技术制备的纳米材料在诸多领域展现出的优异性能,最后对火花放电制备纳米材料及其应用领域的发展进行了展望。

关键词：纳米材料火花放电粒子形成机制

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致密砂岩裂缝自然电位响应机理及实验分析

石油化工应用 2022年第4期41卷 94-99页

作者：刘志远南泽宇刘卉李召成申本科中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083 成都北方石油勘探开发有限公司四川成都610051 中国石油大学(华东) 山东青岛266580

自然电位对致密砂岩裂缝响应敏感,常用于进行裂缝识别,但裂缝自然电位响应机理,仍然不清楚。本文基于自然电位响应基本原理,推导建立裂缝自然电位响应模型,采用模拟实验进行验证,厘清了裂缝自然电位响应原理。研究表明,裂缝自然电位响... 详细信息

自然电位对致密砂岩裂缝响应敏感,常用于进行裂缝识别,但裂缝自然电位响应机理,仍然不清楚。本文基于自然电位响应基本原理,推导建立裂缝自然电位响应模型,采用模拟实验进行验证,厘清了裂缝自然电位响应原理。研究表明,裂缝自然电位响应主要由裂缝附加扩散吸附电动势与附加动电电动势两部分构成,裂缝附加扩散吸附电动势主要是由于裂缝增大了泥浆与致密砂岩接触面积,造成平衡离子扩散吸附影响增大产生,与致密砂岩离子吸附能力、泥浆-地层水电阻率比值成正比;裂缝附加动电电动势是由于裂缝造成渗透性明显增强,导致井筒内液体与地层压力差影响因素被放大,平衡离子发生移动产生,与裂缝渗透率、井筒地层压差、泥浆电阻率成正比,与裂缝开度、泥浆黏度成反比。本研究成果从理论上阐述了裂缝自然电位响应机理,对于油气田自然电位裂缝识别与参数计算,坝体自然电位裂缝监测等具有积极意义。

关键词：致密砂岩裂缝自然电位响应方程岩心实验