微观模型

摘要： 土遗址作为一种特殊的研究对象,探明土样结构的干缩裂隙的演化规律,对合理保护土遗址具有重要意义。为研究州桥遗址土的干缩变形特性,开展了室内干缩试验;为能更深入地揭示土样干缩开裂与表面张力变化的内在机制,引入了表面张力梯度参数;基于SEM图片,在ABAQUS软件中建立州桥遗址土的微观模型并进行了裂隙演化模拟。结果表明:土样裂隙演化过程可归纳为拉应力场、单根主裂隙、二级水平、三级竖向裂隙、裂隙网络的形成,拉应力场与单根主裂隙持续时间长,而二级水平、三级竖向裂隙持续时间短;裂隙类型产生的机制归纳为局部剪切、局部拉伸及局部混合拉伸–剪切3种形式,随着裂纹的发展,逐渐由拉伸作用力向混合拉伸–剪切作用力发展,主裂缝垂直于受力面向外延伸开裂;因水分子迁移路径长度不同,上层土样较更深处的土样更易产生较大的收缩变形,并引起竖向裂隙的发展,随着水分迁移路径趋于稳定,水平裂隙成为土样裂隙发展的主要因素;分析裂隙率玫瑰图发现,上半部分的土样裂隙率普遍比下半部分低,并且裂隙多集中于90°与270°方向上,表明微毛细孔隙及土样内部收缩过大是产生裂隙的原因;归一化结果表明,该模型能较好地反映州桥遗址土微观损伤的产生和演化发展情况。研究结果对州桥遗址土裂隙修复与保护具有参考意义。

摘要： 由微观视角分析宏观现象产生的本质原因是高中阶段学生应该掌握的重要思想方法中难度较大的一个,其难点在于微观模型的构建.微观模型构建的基本思路是根据宏观现象推测微观图景,进而深入分析微观本质.许多同学由于没有从本质上建立宏观与微观之间的关系而盲目套用一些已知结论,从而形成知识的负迁移.本文以两道北京高考题为例,从微观本质出发辨析易混模型,帮助同学们深入理解电磁感应中微观粒子的受力问题与能量转化问题.

摘要： 渗吸作用对致密油藏注水开发起着重要作用,目前国内外学者对液液系统下考虑薄膜流动的研究几乎没有。设计全玻璃芯片双深度微观模型,该模型考虑喉道尺寸、孔隙形状、孔喉比、喉道与孔隙连接位置、配位数等因素对渗吸作用的影响,利用二维毛细管模型,对迁移率调整参数、界面厚度、毛管长度和黏度比进行敏感性分析和优选,在此基础上分析得出渗吸过程中影响薄膜流动的主控因素。结果表明润湿角是影响薄膜流动的关键参数,黏度比影响较小;当润湿角大于20°时,薄膜流动不存在,当润湿角小于20°时,薄膜流动速度会随着润湿角的减小而增加,薄膜流动速度远大于弯液面的移动速度,薄膜流动对弯液面渗吸速度影响较大;薄膜流动随着润湿角和黏度比的降低而增强,薄膜流动的存在对理论渗吸时间减少约10%~20%。

摘要： 为了克服常规泡沫稳定性评价方法难以模拟高温高压多孔介质环境的不足,基于激光探测技术,根据激光透过不同衰变阶段泡沫时的透射性能差异,首次提出了一种高温高压条件下定量评价多孔介质内泡沫稳定性的实验方法。此外,为验证激光法评价结果的准确性,同时开展了泡沫粒径微观可视化实验,研究了压力、温度、多孔介质对泡沫稳定性的影响及其机理。结果表明,相同条件下,较无多孔介质,泡沫在多孔介质中的稳定性更好,且在高压条件下,多孔介质更有利于稳泡。原因是压力升高,孔隙受压缩其水力半径减小,空气与表活剂疏水链的分子间作用力增强,二者均会导致泡沫粒径减小,稳定性增强;升高同样温度,多孔介质中泡沫稳定性下降的幅度更大。是由于多孔介质中的固态颗粒导热系数比纯泡沫更高,单位时间内辐射出的热量更多,加剧了气泡膨胀及液膜排液,使泡沫粒径增大,稳定性降低。

摘要： 为深入研究起泡剂配方为0.4%S11+1%粉煤灰的三相泡沫性能及驱油机理,使用Waring搅拌法评价了其耐温耐油性,通过微观驱油实验对比分析了三相泡沫的驱油机理并用岩心实验进行验证。结果表明,相较于S11泡沫,三相泡沫具有更好的耐温性,在90°C、25×10^(4)mg/L条件下的稳定时间长达166 min;显微镜观察发现,粉煤灰颗粒形成的保护层能有效提高液膜强度并阻止油相与气泡直接接触。微观实验发现粉煤灰的加入不但提高了泡沫体系的黏度及耐剪切性,同时增加了泡沫表面粗糙度,强化了泡沫对孔道内壁附着油和末端残余油的驱动能力。三相泡沫的提采效果较S11泡沫提高13.5%。

摘要： 非饱和土粒间毛细水作用是其基质吸力的主要来源.本文基于二维非连续变形分析算法(DDA),建立了一种能够模拟不同饱和度下毛细水分布状态及计算土水特征曲线的扩展DDA算法.该算法首先通过反复迭代的方式来计算出不同饱和度下毛细水弯液面的半径,并利用圆心轨迹交汇法确定粒间毛细水弯液面与颗粒的搭接位置,从而确定各个颗粒表面被毛细水浸湿的区域.而后利用Young-Laplace方程计算出各个浸湿区域毛细负压的大小,并将其与表面张力添加到传统DDA算法控制方程中.为验证该算法,参照真实黄土中含量最多的粗颗粒建立一理想黄土微观土骨架模型,模拟了不同饱和度下土体中的毛细水分布状态,并获得了土水特征曲线.将模拟结果与实测的土水特征曲线进行对比分析,结果显示预测值和实测值基本一致,该方法能够从微观上揭示非饱和土粒间吸力作用的本质.

摘要： 电动势概念教学是高中物理教学中的重难点.其难点在于电源内部非静电力作用的抽象性、神秘性,进而衍生了教与学过程中的诸多疑难点.本文在教材例题"电流的微观模型"的基础上尝试提出新的概念重构问题.从电荷微观层面出发,显化过程,较系统地、完整地论述了电动势、闭合电路欧姆定律、电池系列疑难问题.

摘要： 为准确计算轮轨切向接触阻尼,基于接触阻尼理论,考虑轮轨材料的弹塑性变形和车轮表面粗糙度,采用有限元法,将轮轨材料的接触面进行离散;基于罚函数面-面接触算法定义轮轨接触,建立轮轨粗糙表面接触有限元简化模型;通过间接输入实际车轮表面硬度数据并且加载位移载荷来计算轮轨切向接触阻尼损耗因子和轮轨切向接触阻尼.仿真结果表明:轮轨切向接触阻尼损耗因子随着法向载荷、摩擦系数和车轮表面硬度的增加而减小,而粗糙度对其影响不大;轮轨切向接触阻尼与法向载荷、材料表面的摩擦系数及材料表面的硬度呈正相关;随着摩擦系数的增大,轮轨切向接触阻尼先增大后趋于稳定;轮轨切向接触阻尼与运行里程数并非呈现单调性变化.因此,当考虑轮轨材料表面粗糙度微观结构时,更能够反映实际情况.

摘要： 电动势概念教学是高中物理教学中的重难点.其难点在于电源内部非静电力作用的抽象性、神秘性,进而衍生了教与学过程中的诸多疑难点.本文在教材例题"电流的微观模型"的基础上尝试提出新的概念重构问题.从电荷微观层面出发,显化过程,较系统地、完整地论述了电动势、闭合电路欧姆定律、电池系列疑难问题.

摘要： 图形模型作为模型方法的子类之一,在构建学生对物质的微观认识、明确化学变化的本质的过程中,具有不可替代的作用.教材中关于宏观物质和相应微观粒子的模型,存在着模型图示信息不够全面、模型与描述不一致、微观粒子的比例前后不一致的情况,导致模型无法将宏观物质和微观粒子紧密联系,给学生造成一定的困惑.本篇文章提出的改进后的模型,以模型在教学中的应用为主题,结合学生对微观粒子的认知规律,通过增加图示、展示宏观物质的模型、改进模型比例等方法,将宏观物质与微观粒子的抽象概念更加形象地表现出来,以提高课堂效率和降低学生的认知障碍.

摘要： 文章通过对理想气体微观模型这一概念各种表述的分析对比,论证了哪些表述可作为理想气体微观模型的定义,哪些表述不应该作为定义,从而规范这一概念的定义.

摘要： 为了准确测定空气的粘滞系数,专门设计了一种"转盘式空气粘滞系数测定仪".在研制过程中发现传统的牛顿粘滞定律只适用于同一流层中流体的流速相同的情况.当不同流层间流体的速度不同且同一流层中各条流线的流速也不同时,若继续沿用传统的牛顿粘滞定律就会与实验结果严重不符.因此须对牛顿粘滞定律的应用进行修正或补充.本文提出一种非均匀流层间粘滞力计算的微观模型,并通过专门设计的仪器来进行验证.实验的结果与所提出的微观模型的理论计算结果吻合较好,支持了本文提出的新的粘滞力计算的微观模型理论.本文提出的在非均匀流层情况下计算空气粘滞力的微观模型可以涵盖原有的牛顿粘滞定律的微观模型,将牛顿粘滞定律的微观模型作为本文提出的微观模型的特例.

摘要： 分析了我国供水系统现状及其存在的问题,提出了适应我国国情的供水管网分区新模式,详细阐述了管网分区方法,包括建立管网微观模型、设定分区阶层、确定区域规模、设置区域边界和进水点、区域规整以及分区方案评估等.分区供水模式可有效解决我国供水系统管理难、调度难、漏失大和产销差异大等问题,适应我国供水系统安全高效经济运行的要求。

摘要： 在流体中添加少量表面活性剂可有效减小湍流阻力。通过构建微观模型，采用布朗动力学方法模拟胶束的微观运动及宏观流变状态。这里采用线性连接的刚性串粒棒作为胶束的基本单元。通过势作用及阻力分析研究胶束的受力并计算在流场中的运动。模拟表明，添加弯曲势作用的柔性胶束呈首尾连接的线性变长。同时，随柔性的增大，由于胶束间的缠结，剪切粘度变大。

摘要： 简要介绍了多尺度模拟与计算方法及其实施策略.重点论述了模拟计算两类常见多尺度问题的方法与研究进展.求解含有孤立缺陷问题有非局部准连续体法,MAAD法,CGMD法,粗粒化蒙特卡罗法,直接蒙特卡罗法,连续体-分子动力学模型法等;基于微观模型本构模拟问题有局部连续体法,人工压缩法,气体动力学法,HMM等方法.最后对多尺度模拟与计算的前景进行展望.

摘要： 对基于Pareto最优概念的非劣性分层遗传算法(NAGA-Ⅱ)进行了改进,与供水管网的微观水力模型相结合,对供水泵站的优化调度进行研究。目标函数为供水系统的运行费用和维护费用最小化,以及水压服务水平的最大化。以各泵站各型号水泵的开启台数和调速泵的转数比为决策变量,进行二进制—实数混合编码,对二进制变量采用传统的单点交叉算子,对实数变量采用SBX交叉算子。通过算例证明该方法的有效性。

摘要： 准噶尔盆地陆东地区火山岩为石炭系末期岛弧环境喷发的一套经过蚀变改造及搬运沉积的酸性－中基性火山岩组合,储层地质条件复杂,火山岩气藏属于中-高孔,低-特低渗透气藏,其储层空间复杂,气藏开发过程中暴露出储层非均质性强、气井出水等问题.采用微观玻璃模型模拟实验模拟地层中孔喉流体渗流机理及分布规律,可以非常直观清晰的观察模拟的地层孔喉介质中流体的流动规律,分析气藏见水后的伤害机理及分布规律,总结其微观气水渗流机理分析产水对气藏开发的影响.开展室内气体渗流规律模拟及气、水两相共渗实验,对不同渗透率级别的低渗透储层在不同含水饱和度下对应的气体渗流特征和渗流规律进行分析,研究储层微观气水渗流规律及渗流特征,指导气藏开发.

摘要： 准噶尔盆地陆东地区火山岩为石炭系末期岛弧环境喷发的一套经过蚀变改造及搬运沉积的酸性－中基性火山岩组合,储层地质条件复杂,火山岩气藏属于中-高孔,低-特低渗透气藏,其储层空间复杂,气藏开发过程中暴露出储层非均质性强、气井出水等问题.采用微观玻璃模型模拟实验模拟地层中孔喉流体渗流机理及分布规律,可以非常直观清晰的观察模拟的地层孔喉介质中流体的流动规律,分析气藏见水后的伤害机理及分布规律,总结其微观气水渗流机理分析产水对气藏开发的影响.开展室内气体渗流规律模拟及气、水两相共渗实验,对不同渗透率级别的低渗透储层在不同含水饱和度下对应的气体渗流特征和渗流规律进行分析,研究储层微观气水渗流规律及渗流特征,指导气藏开发.

摘要： 准噶尔盆地陆东地区火山岩为石炭系末期岛弧环境喷发的一套经过蚀变改造及搬运沉积的酸性－中基性火山岩组合,储层地质条件复杂,火山岩气藏属于中-高孔,低-特低渗透气藏,其储层空间复杂,气藏开发过程中暴露出储层非均质性强、气井出水等问题.采用微观玻璃模型模拟实验模拟地层中孔喉流体渗流机理及分布规律,可以非常直观清晰的观察模拟的地层孔喉介质中流体的流动规律,分析气藏见水后的伤害机理及分布规律,总结其微观气水渗流机理分析产水对气藏开发的影响.开展室内气体渗流规律模拟及气、水两相共渗实验,对不同渗透率级别的低渗透储层在不同含水饱和度下对应的气体渗流特征和渗流规律进行分析,研究储层微观气水渗流规律及渗流特征,指导气藏开发.

摘要： 准噶尔盆地陆东地区火山岩为石炭系末期岛弧环境喷发的一套经过蚀变改造及搬运沉积的酸性－中基性火山岩组合,储层地质条件复杂,火山岩气藏属于中-高孔,低-特低渗透气藏,其储层空间复杂,气藏开发过程中暴露出储层非均质性强、气井出水等问题.采用微观玻璃模型模拟实验模拟地层中孔喉流体渗流机理及分布规律,可以非常直观清晰的观察模拟的地层孔喉介质中流体的流动规律,分析气藏见水后的伤害机理及分布规律,总结其微观气水渗流机理分析产水对气藏开发的影响.开展室内气体渗流规律模拟及气、水两相共渗实验,对不同渗透率级别的低渗透储层在不同含水饱和度下对应的气体渗流特征和渗流规律进行分析,研究储层微观气水渗流规律及渗流特征,指导气藏开发.

摘要： 本发明公开了一种基于微观OVDM跟驰模型的宏观交通流模型建模方法，用于解决现有的OVDM微观交通流跟驰模型对宏观交通流适应性差的技术问题。技术方案是在分析车头间距Δx与车辆平均密度ρ的关系的基础上，建立新的交通模型。通过新的交通模型得到系统稳定性的关系，并与微观交通流模型对比，得到两者之间的联系。从而可以将微观与宏观交通流模型联系起来，为交通控制、决策提供基本依据，可以在宏观交通流中直接应用处理交通拥堵问题。

摘要： 本发明提供了一种镍基单晶合金微观组织演化相场模型的有限元法，包括：通过有限元分析软件建立相场模型，获取输出模型文件；根据相场模型模拟需求对输出模型文件进行修改，获取模型修改文件；建立有限元分析软件的用户定义单元子程序和自定义输出变量子程序；通过工作模块采用所述模型修改文件与所述用户定义单元子程序及所述自定义输出变量子程序提交分析，获取分析数据；通过有限元分析软件的后处理模块对所述分析数据进行后处理。本发明提供的镍基单晶合金微观组织演化相场模型的有限元法，很大程度上减少了镍基单晶合金微观组织演化相场模拟中程序的编写和调试工作，提高了科研效率。

摘要： 本发明公开了一种基于行人视野注意力场的人车微观交互模型法，包括如下步骤：1)首先进行驱动行人视野域旋转运动的视野注意力场的建模。2)人车交互数据采集与分析，本发明通过无人机采集人车交互视频。本发明提出对行人人车交互时建立一种视野注意力场，对目标的行为轨迹增加了其内在特性(情绪、习性、性别)的影响。能够有效复现复杂道路场景中的人车交互过程。

摘要： 本发明提供一种三维微观可视化玻璃刻蚀模型及其制备方法，该方法包括：孔隙网络结构设计、玻璃片准备、涂抹保护层、光刻掩膜版成像：采用干法刻蚀，将孔隙网络结构通过光刻掩膜版成像刻蚀在所述保护胶上，再用显影液使保护胶上的孔隙网络结构图形得以显现；蚀刻所述孔隙网络结构的孔隙图形，然后进一步蚀刻载片玻璃，使得所述孔隙网络结构的孔隙加深至所需深度，形成孔隙网络结构刻蚀模型；将载片玻璃有孔隙网络结构的一面与盖片玻璃键合在一起，形成可视化玻璃刻蚀模型。本发明制作方法操作简单，成本低，成功率高。

摘要： 本发明属于石油开发技术领域，具体涉及一种微观玻璃概念模型的制备方法。所述方法包括：在图像底版胶片制作步骤中，制作两张不同的底版胶片，一张是仅有加深图形，一张是全部图形；光刻铬版制作步骤中，进行两次光刻，第一次将两张胶片重叠对齐，进行加深部分光刻；形成加深部分图形后，保留全部图形的胶片底版进行二次光刻；刻蚀玻璃形成不同深度的立体孔道：第一次刻蚀加深部分的深度差；第二次按照设计的较浅深度刻蚀全部图形。本发明方法制备得到的模型具有立体孔道，且深浅不同，可用于研究流体在深浅不一的通路中的运移规律。本发明提升了玻璃模型对真实岩心的仿真能力，实验效果明显，填补了现有技术空白。

摘要： 本发明属于石油开发技术领域，具体涉及一种非均质岩石孔隙微观玻璃模型的制作方法。所述方法包括在图像底版胶片制作过程中，根据不同渗透率岩心的铸体薄片图获得不同渗透率级差孔隙图制成底版胶片；根据设计的深度要求，对高渗带孔隙的宽度进行换算，得到收缩的尺寸，进行光刻铬板制作；刻蚀玻璃形成不同深度的立体孔道，先刻蚀若干浅深度带，一部分作为低渗带，一部分作为高渗带；对刻蚀的作为低渗带部分的孔道进行封膜；对刻蚀的作为高渗带部分的孔道进行第二次刻蚀，形成高渗带孔道。本发明方法制作的模型具有深浅不一的立体孔道，可模拟流体在孔道中运移的真实情况，不仅在平面上，而且在纵向上体现渗透率的差别。

摘要： 本发明提供了一种泡沫体系微观模型的建立方法。该方法包括：获取目标泡沫体系的构成组分；基于目标泡沫体系的构成组分，构建目标泡沫体系的气液两相界面模型；对气液两相界面模型进行压力和温度耦合控制实现动力学平衡，获得一级平衡结构；对一级平衡结构进行非平衡分子动力学模拟，在一级平衡结构一侧施加垂直于气液两相界面的单向剪切应变，调整剪切应变速率，选择产生圆形泡沫时的结构数据，得到二级模拟结构；复制多个二级模拟结构，将各二级模拟结构进行平移、拼接得到三级模拟结构；对三级模拟结构进行旋转裁剪，得到圆形泡沫体系微观模型。

摘要： 本发明属于页岩油气藏研究领域，尤其涉及一种页岩储层压裂后渗流微观模型、制作方法及实验装置，本发明根据页岩油气藏低孔低渗的特点，模拟出具备微米级孔喉的储层微观模型，以解决宏观上难以观察页岩内部流体渗流特征的问题。该微观模型的制作流程大致为三部分，首先制作出掩膜版，对掩膜版进行曝光得到需要使用的模型图；然后利用掩膜版对基底进行曝光处理，将刻蚀图形转移到光刻胶上，然后由光刻胶转移至铬层，再移至基底；最后再进行阳极键合制作出基板，得到微观模型。本发明的微观模型可结合图像采集装置和图像显示装置对微观模型内部的注入流体进行可视化研究，观察流体在微米级裂缝‑基质储层中的流动情况。

摘要： 本申请公开了一种混合湿润性砂岩微观模型的制备装置及制备方法，所述制备装置包括：固定架和位于固定架上方的光源，固定架包括架体和由上而下依次间隔设置于架体的多个遮光板，以及位于多个遮光板下方的夹固板；夹固板用于固定砂岩微观模型，多个遮光板分别预制有多个透光通道，且多个透光通道内部具有自上而下依次增大或减小的遮光区域，相邻两个遮光板的遮光区域位置相对应，以使光源发出的光线能够依次经过多个透光通道后照射于砂岩微观模型。本申请将光源设置于固定架上方，可以使光源发出的光线照射到多个遮光板，并且通过遮光板上的透光通道照射位于底部遮光板上的微观模型，从而使得微观模型具备混合湿润的特性。

摘要： 本发明提供一种微观孔隙网络模型水流路径和波及路径的区分方法，包括：制作可用于红外成像的微观孔隙网络模型；搭建微观模型注入流体温度瞬时控制系统；利用温度瞬时控制系统将微观孔隙网络模型温度保持较低水平；进行微观水驱油试验，识别模型中的油水波及区；利用温度瞬时控制系统将微观孔隙网络模型温度提升到较高水平；对微观孔隙网络模型进行实时红外热成像扫描；进行图像后处理，得到注入水的水流路径和波及路径。该微观孔隙网络模型水流路径和波及路径的区分方法可以将微观孔隙网络模型中的水波及区域和后续注入水的流动路径区分开来，为研究高含水油藏水流路径提供新的微观试验研究方法，从而指导高含水油藏后期高效开发工作。