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2015年尼泊尔M_S8.1地震震源区S波三维速度结构与强震发生机理研究

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地球物理学报 2016年第12期59卷 4529-4543页

作者：吕子强雷建设中国地震局地球物理研究所北京100081 山东省地震局济南250000 中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室) 北京100085

利用2001—2003年期间在2015年4月12日尼泊尔MS8.1级强震震源区流动地震观测记录到的连续波形数据,提取了5～25s周期的瑞利波相速度频散曲线,并构建了尼泊尔地震震源区二维瑞利波相速度分布图像.以0.5°×0.5°为网格大小将研究区网格化... 详细信息

利用2001—2003年期间在2015年4月12日尼泊尔MS8.1级强震震源区流动地震观测记录到的连续波形数据,提取了5～25s周期的瑞利波相速度频散曲线,并构建了尼泊尔地震震源区二维瑞利波相速度分布图像.以0.5°×0.5°为网格大小将研究区网格化,采用NA算法反演得到尼泊尔地震震源地区三维S波速度结构.结果显示,在上地壳,以主前锋逆冲断裂带（MFT）为界,其以北地区为高波速异常,而其以南为明显低波速异常;在中地壳,以藏南拆离系（STDS）为界,南北两侧速度结构也存在明显差别,以南地区为明显高波速异常,而以北地区为明显低波速异常.这些结构特征说明,印度板块与欧亚板块碰撞挤压作用形成地幔热物质上涌并造成地壳物质部分熔融,并由此形成了东西向拉张的南北向裂谷.2015年尼泊尔MS8.1级主震和最大余震均发生于高低波速异常过渡区且偏向高波速异常区,暗示了这样的波速异常区易于积累能量孕育强震.主震和最大余震的南侧均存在明显的低波速异常,与主喜马拉雅滑脱断裂带（MHT）相对应,可能代表部分熔融或深部流体作用于主边界断裂带（MBT）附近的MHT断裂带,降低断层面上的有效正应力,从而触发尼泊尔强震及最大余震的发生.主震与最大余震之间的余震分布于高低波速异常变化较为明显的地区,说明研究区内地震的发生受震源区附近的速度结构控制.

关键词：尼泊尔地震背景噪声成像瑞利波相速度 S波速度结构

沂沭断裂带地壳结构特征:来自远震接收函数的证据

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山东科技大学学报（自然科学版） 2023年第2期42卷 13-21页

作者：李沐洁赵俐红孔庆翰吕子强赵硕山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

沂沭断裂带的地壳厚度和泊松比是理解该区构造演化和深部物质结构的重要依据。本研究收集沂沭断裂带50个固定台站所记录的远震事件数据,应用P波接收函数H-κ叠加扫描方法,分析研究区台站地壳厚度和泊松比特征。结果表明:研究区地壳厚度2... 详细信息

沂沭断裂带的地壳厚度和泊松比是理解该区构造演化和深部物质结构的重要依据。本研究收集沂沭断裂带50个固定台站所记录的远震事件数据,应用P波接收函数H-κ叠加扫描方法,分析研究区台站地壳厚度和泊松比特征。结果表明:研究区地壳厚度29.8~35.2 km,平均厚度32.8 km,以沂沭断裂带为界,具有自西北向东南减薄的趋势;泊松比为0.20~0.31,平均0.25,表现出明显的分区特性,位于沂沭断裂带内的台站泊松比明显高于附近地区,该分布特征与研究区的地壳物质组成有关;沂沭断裂带两侧构造单元的地壳结构特征存在明显的差异性,说明沂沭断裂带对不同构造单元具有明显的分割效应。

关键词：沂沭断裂带接收函数地壳厚度泊松比

天山造山带地区瑞利面波相速度与方位各向异性

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地球物理学报 2019年第9期62卷 3354-3364页

作者：吕子强赵俐红李铂杨玉永山东省地震局工程地震重点实验室济南250000 中国地震局地球物理研究所北京100081 山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

天山造山带作为世界上陆内最大的造山带之一,现今地震活动频繁,造山运动强烈,是开展陆内造山和内陆地震活动研究的天然试验场.本文利用整个天山造山带地区国内及国际台网的108个地震台站连续三年的背景噪声资料,提取了8~50s周期的瑞利... 详细信息

天山造山带作为世界上陆内最大的造山带之一,现今地震活动频繁,造山运动强烈,是开展陆内造山和内陆地震活动研究的天然试验场.本文利用整个天山造山带地区国内及国际台网的108个地震台站连续三年的背景噪声资料,提取了8~50s周期的瑞利面波相速度频散曲线,并构建了整个天山造山带地区的二维瑞利面波相速度与方位各向异性分布图像.结果表明:浅部结构与地表的地质构造单元具有较大的相关性.低波速异常主要分布于沉积层厚度较大的盆地地区,而高波速异常主要分布于构造活动比较活跃的山脉地区.东天山地区中下地壳存在比较弱的低波速异常,而塔里木盆地和准噶尔盆地汇聚边缘的上地幔区域则表现为明显的高波速异常,各向异性快波方向呈现近NS向的特征,暗示着塔里木盆地和准噶尔盆地的岩石圈已经俯冲至东天山的下方.中天山地区的中下地壳至上地幔区域均呈现为明显的低波速异常,且各向异性快波方向变化比较复杂,表明中天山地区的整个岩石圈结构已经弱化,热物质上涌可能对介质的方位各向异性有一定的影响.西天山及帕米尔高原的上地幔区域存在低波速异常,各向异性表现为NW-SE方向,可能与欧亚板块的大陆岩石圈南向俯冲有关.塔里木盆地内部存在相对弱的低波速异常,推测塔里木盆地可能已经受到上涌的地幔热物质的侵蚀和破坏.

关键词：天山造山带背景噪声方位各向异性相速度

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矿用瓦斯均速管流量计结构的优化设计

矿用瓦斯均速管流量计结构的优化设计

作者：吕子强浙江理工大学

学位级别：硕士

均速管流量计具有结构简单，安装拆卸方便，不可恢复压力损失小，长期使用精确度高的特点，广泛应用于石油化工、电力、冶金和煤炭矿山等行业中测量大管径输送气体的流量计量。本文以150mm管径矿用瓦斯均速管流量计为研究对象，基于数... 详细信息

均速管流量计具有结构简单，安装拆卸方便，不可恢复压力损失小，长期使用精确度高的特点，广泛应用于石油化工、电力、冶金和煤炭矿山等行业中测量大管径输送气体的流量计量。本文以150mm管径矿用瓦斯均速管流量计为研究对象，基于数值模拟和实验，采用正交试验和综合平衡分析法得出影响均速管流量系数的主效应因素，通过对流量系数和线性度进一步的分析，获得一组具有更低更稳定流量系数的均速管流量计结构参数。论文的主要内容如下： 1.首先对模型流量计进行实流实验，获得不同流量工况下流量计的差压和流量系数，将实验数据作为数值计算的基础。 2.为了节省计算资源和时间，并考虑到模型的对称性，将三维模型简化成二维截面进行数值计算，基于三维模型流量计数值模拟及实验结果，对比分析了流量计四种二维截面计算的流量系数和压差，确定了能够表征流量计性能的二维计算截面。 3.基于正交试验法综合考虑影响均速管流量计性能的参数：前端半径、长度、宽度和角度，每个参数各取3个水平，通过对多组模型的数值计算分析，分别得到流量系数或线性度误差最优的两组参数的几何模型;在此基础上，同时考虑流量系数和线性度误差，采用综合平衡法得到综合性能最优的新模型结构;最后将优化后的流量计与原模型内部流场及性能进行了对比分析。 4.分析了不同安装角度对优化后均速管流量计性能的影响，在总压孔轴线与来流方向呈0度、3度和6度三种工况下，对流量计进行了数值模拟计算，获得了安装角度对均速管流量计性能的影响规律。

关键词：均速管流量计数值模拟流量系数正交试验结构参数实流实验

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内置式中庭空调系统气流组织形式的数值模拟

内置式中庭空调系统气流组织形式的数值模拟

作者：吕子强辽宁科技大学

学位级别：硕士

本文应用计算流体力学的理论和方法模拟了某商场中庭空调系统的气流组织情况。在对现有文献和理论成果充分分析的基础上,提出了空调房间非等温送风的模拟方法,包括湍流模型的选择、边界条件的计算和简化、内部热源的处理和网格的划分等... 详细信息

本文应用计算流体力学的理论和方法模拟了某商场中庭空调系统的气流组织情况。在对现有文献和理论成果充分分析的基础上,提出了空调房间非等温送风的模拟方法,包括湍流模型的选择、边界条件的计算和简化、内部热源的处理和网格的划分等环节。文章应用此方法对一经典非等温送风实验进行了模拟计算,通过将计算结果与实验数据的比较证明了本文模拟方法的正确性。利用商业CFD软件对几种不同的气流组织形式下中庭内部的温度场和速度场进行了模拟,并把结果直观的表示出来。利用现有评价指标,从舒适感和能量利用率两方面对计算所得到的气流分布情况进行评价,得出了适用于此种建筑特点的空调气流组织形式,为同类型空调工程的设计提供了参考。在计算基础上,考虑中庭结构的特殊性,对能量利用率指标——温度效率进行了修正。提出了适合内置式中庭的温度效率定义式,进一步完善了现有的气流组织评价体系。

关键词：计算流体力学中庭气流组织温度效率

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初至波地震层析成像研究

初至波地震层析成像研究

作者：吕子强中国地震局兰州地震研究所

学位级别：硕士

地球内部结构的研究一直都是地球物理学发展长河中的一个极为重要的基础科学领域。地震层析成像是反映地球内部构造的一种有效手段,通过地震层析成像技术的发展和有效利用,人们对地球内部结构有了更深一步的了解,对以后的科学发展和生... 详细信息

地球内部结构的研究一直都是地球物理学发展长河中的一个极为重要的基础科学领域。地震层析成像是反映地球内部构造的一种有效手段,通过地震层析成像技术的发展和有效利用,人们对地球内部结构有了更深一步的了解,对以后的科学发展和生态资源利用都起到了积极的推动作用。本文回顾了层析成像和地球物理反演的发展历史,阐述了层析成像和地球物理反演的国内外发展现状,特别是对初至波地震层析成像技术进行了研究。初至波是最先到达台站最容易辨认的波形。初至波成像可以减少由于波形的判断和读取精度所带来的误差,已经得到了越来越到人的接受和认可。本文以Asakawa的基于线性插值的射线追踪方法为出发点,对其进行了改进和拓展。对于二维初至波射线追踪方法,采用牛顿插值法替换原来的线性插值。从数值模拟计算的结果可知,精度显著提高,并保留了原有算法中对多种波形有效追踪的优点,层析成像的效果和精度得到了提高。对于三维初至波射线追踪方法,通过对接收点函数线性插值的二元偏导数计算得到射线与网格边界面的交点位置和接收点的走时时刻,并且沿用向前—向后的处理过程得到所有网格节点的走时时刻和任意位置的射线路径。通过数值模拟计算的结果可以看出,该算法的精度随着网格边界面划分的增加而提高,并且满足费马定理,同时从反演的结果可以看出,该算法对于水平块状模型的反演效果明显,并且适合速度突变的情况。应用三维初至波射线追踪方法对濮阳地震集中区进行地震层析成像研究分析。从反演的速度结构切面得知,以聊城—兰考断裂为界的东西部高低速度异常比较明显,主要表现为以凹陷构造为主的地区呈现为低波速异常,以隆起构造为主的地区呈现为高波速异常。该区地震集中发生主要是因为鲁西隆起和东濮凹陷之间的断层的相互作用和应力调整的结果,而对于震源极浅、震源集中及错动方式一致的地震,油田注水可能起到了一定的诱发作用。另外,发现鲁西隆起的相对速度异常程度高于内黄隆起的相对速度异常,这也可能与地震集中在东濮凹陷东侧有一定的联系。这些对该区未来的异常趋势的判断和研究起到了一定的促进作用。

关键词：地震层析成像初至波速度结构地震集中区

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冷冻水泵节能运行模拟分析

辽宁科技大学学报 2022年第1期45卷 71-75页

作者：赵明名吕子强沈剑挥辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山114051 鞍钢集团朝阳钢铁有限公司能源管控中心辽宁朝阳122004

水泵是空调系统的主要耗能设备,随着空调末端负荷的改变,水泵需要做出相应的水量调节,这是水泵节约能源的重要措施。以上海市某高校办公建筑的冷冻水泵为研究对象,采用DeST能耗模拟软件计算全年空调负荷,统计负荷率和时间频数,对比同步... 详细信息

水泵是空调系统的主要耗能设备,随着空调末端负荷的改变,水泵需要做出相应的水量调节,这是水泵节约能源的重要措施。以上海市某高校办公建筑的冷冻水泵为研究对象,采用DeST能耗模拟软件计算全年空调负荷,统计负荷率和时间频数,对比同步定频、定频+变频、同步变频三种形式下水泵能耗、冷水机组能耗、水泵能耗占比、节能率和减碳量。计算结果表明,同步变频水泵能耗占总能耗的8.25%,相对于定频水泵节能量达到20.34%,每年可以减少9.17 t CO_(2)排放,是最适合该建筑的冷冻水泵形式。为“双碳”目标下降低建筑制冷能耗提供参考。

关键词：冷冻水泵:变频调节节能率减碳量

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起旋器入射角度对旋进旋涡流量计性能的影响

农业工程学报 2015年第2期31卷 53-58页

作者：崔宝玲吕子强陈德胜陈坤黄敦回浙江理工大学浙江省流体传输技术研究重点实验室杭州310018 杭州冠一流体技术有限公司杭州310019

为优化和扩大旋进旋涡流量计的计量范围,通过CFD方法,采用RNG k-ε湍流模型进行数值模拟并结合试验对150 mm口径的旋进旋涡流量计进行了研究。首先对起旋器入射角为57.5°的流量计进行了非定常数值计算,由于气体速度较低,在数值计算时... 详细信息

为优化和扩大旋进旋涡流量计的计量范围,通过CFD方法,采用RNG k-ε湍流模型进行数值模拟并结合试验对150 mm口径的旋进旋涡流量计进行了研究。首先对起旋器入射角为57.5°的流量计进行了非定常数值计算,由于气体速度较低,在数值计算时不考虑气体的压缩性,计算结果能够反映压力损失的实际变化,流量计仪表系数的数值模拟结果与试验值基本吻合。通过试验验证了所采用的数值方法能对流量计的性能进行较好的预测。为进一步分析起旋器入射角度对旋进旋涡流量计压力损失和仪表系数的影响,对3种起旋器入射角度55°、57.5°和60°下的旋进旋涡流量计内部流场进行了三维数值模拟,对比分析了不同入射角下旋进旋涡流量计内部流场分布以及压力损失和仪表系数随流量的变化特性。研究结果表明:流体流经起旋器后压力会迅速下降,旋涡中心的压力相对较低,在喉部以前区域压力沿轴向基本成对称分布;发现起旋器入射角越大,流量计压力损失越大;起旋器入射角度对仪表系数有一定的影响,起旋器入射角越大,仪表系数越大。起旋器入射角度为55°时,旋进旋涡流量计性能最好。

关键词：流量计数值分析压力损失仪表系数

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曲线拟合法在山东流动重力资料处理中的应用

大地测量与地球动力学 2012年第B8期32卷 117-120,137页

作者：陆汉鹏李希亮吕子强山东省地震局济南250014

利用曲线拟合法对山东流动重力部分具有趋势性变化的异常测点进行了拟合改正,获取更可靠的重力变化信息,并对趋势性变化显著的测点进行了分析和讨论。

关键词：曲线拟合最小二乘原理趋势性重力场重力变化