水平井水力压裂裂缝扩展诱发垂直邻井光纤应变演化特征 被引量：2

1

作者 王溯 陈勉 +2 位作者 吕嘉昕 郝亚龙 初京义 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期100-110,I0007,共12页

水力压裂过程中很难准确获取裂缝高度扩展信息,利用分布式光纤可准确评价裂缝扩展信息。采用有限元耦合内聚力单元方法,建立水平井水力压裂裂缝扩展诱发垂直邻井光纤应变的正演模型,进行垂直邻井光纤应变数值模拟,分析光纤应变演化特征... 水力压裂过程中很难准确获取裂缝高度扩展信息,利用分布式光纤可准确评价裂缝扩展信息。采用有限元耦合内聚力单元方法,建立水平井水力压裂裂缝扩展诱发垂直邻井光纤应变的正演模型,进行垂直邻井光纤应变数值模拟,分析光纤应变演化特征;根据压裂施工参数及垂直邻井光纤布设位置,判定水力压裂裂缝的光纤有效监测范围;利用大型真三轴压裂实验与分布式光纤感测设备,进行光纤实时监测水平井水力压裂物理实验。结果表明:裂缝高度扩展诱发光纤应变演化分为应变增强、张应变扩展、应变直线状汇聚及应变弱化4个阶段,光纤应变演化特征表现为中间部分出现张应变汇聚带,两侧出现压应变汇聚带。当水力压裂裂缝在光纤有效监测范围内时,垂直邻井光纤可有效监测裂缝高度扩展情况。垂直邻井的光纤应变演化结果与光纤应变正演模计算结果验证正演模型的正确性。利用裂缝高度扩展诱发垂直邻井光纤应变演化特征可评价裂缝高度扩展状态,为油田压裂设计提供参考。 展开更多

关键词 水平井 水力压裂 裂缝扩展 垂直邻井 光纤应变 演化特征 分布式光纤 裂缝识别 裂缝高度

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基于颗粒离散元的碳纤维混凝土盾构管片变形及裂纹扩展特性研究

2

作者 赵立财 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期166-173,共8页

[目的]南京地铁7号线晓庄站—万寿站区间盾构隧道处于岩层破碎、地下水发育处,该区间地质条件极其复杂,对预制管片抗裂和抗压强度要求较高,而普通混凝土管片无法满足结构抗裂要求,因此提出在混凝土中掺入碳纤维,并对碳纤维混凝土盾构管... [目的]南京地铁7号线晓庄站—万寿站区间盾构隧道处于岩层破碎、地下水发育处,该区间地质条件极其复杂,对预制管片抗裂和抗压强度要求较高,而普通混凝土管片无法满足结构抗裂要求,因此提出在混凝土中掺入碳纤维,并对碳纤维混凝土盾构管片变形及裂纹扩展特性进行深入研究。[方法]基于颗粒离散元理论,通过单轴DEM(离散元方法)试验的应力-应变曲线确定混凝土材料平行黏结接触模型的细观强度参数,建立碳纤维混凝土管片抗弯强度试验数值模型,对碳纤维混凝土管片的强度、破坏特征、裂纹扩展模式及变形等进行了分析。[结果及结论]抗弯强度试验数值模拟结果表明:在不同加载工况下,碳纤维对混凝土管片强度的提高作用有限,但碳纤维结构具有较大抗拉强度,显著提高了管片的抗变形和抗断裂能力;掺入碳纤维的混凝土管片在加载过程中,其底部先产生1条竖向张拉裂纹,随着加载的继续,底部产生3条竖向张拉裂纹且未出现压溃现象。当加载达到混凝土极限压应力时,管片出现了压缩裂纹;随着压缩裂纹与张拉裂纹贯穿,此时管片将会达到极限强度破坏状态。在加载过程中,碳纤维混凝土管片中存在变形最小区域,随着加载的持续,其变形最小区域从管片接头端部逐渐向压头位置转移。由此可见,碳纤维混凝土管片能够满足岩层破碎和地下水发育区间隧道的安全性和稳定性要求。 展开更多

关键词 城市轨道交通 盾构管片 碳纤维混凝土 变形特性 裂纹扩展特性 颗粒离散元

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激光脉冲在阶跃型多模光纤中的传输 被引量：11

3

作者 夏彦文 叶金祥 +3 位作者 刘华 苏春燕 汤伟中 孔梅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期284-288,共5页

对紫外激光脉冲在阶跃型多模光纤中的传输特性，包括材料色散、模式色散、非线性效应、耦合方式、光纤功率支撑能力等方面进行了理论分析和实验研究。结果表明，该光纤对ｐｓ量级脉冲的功率支撑能力有限，而对于ｎｓ量级的紫外脉冲，是... 对紫外激光脉冲在阶跃型多模光纤中的传输特性，包括材料色散、模式色散、非线性效应、耦合方式、光纤功率支撑能力等方面进行了理论分析和实验研究。结果表明，该光纤对ｐｓ量级脉冲的功率支撑能力有限，而对于ｎｓ量级的紫外脉冲，是一种较好的传输介质。 展开更多

关键词 紫外 皮秒 阶跃型 多模光纤 传输特性 激光脉冲

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活性炭纤维材料声学特性参数研究 被引量：5

4

作者 沈岳 蒋高明 +2 位作者 季涛 高强 刘其霞 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期30-34,共5页

为分析活性炭纤维材料2个最基本的声学特性参数：传播常数和特性阻抗，根据声波在活性炭纤维材料中传播的基本理论，通过运动方程和连续性方程，建立了传播常数和特性阻抗理论模型；利用阻抗管测试活性炭纤维材料在250～2500Hz频率声波... 为分析活性炭纤维材料2个最基本的声学特性参数：传播常数和特性阻抗，根据声波在活性炭纤维材料中传播的基本理论，通过运动方程和连续性方程，建立了传播常数和特性阻抗理论模型；利用阻抗管测试活性炭纤维材料在250～2500Hz频率声波范围内表面阻抗，采用2倍厚度法确定活性炭纤维材料传播常数和特性阻抗，并对2个声学特性参数的理论和试验结果进行对比分析。结果表明，声学特性参数理论模型具有可行性，可为开发和设计活性炭纤维吸声材料提供理论参考。 展开更多

关键词 活性炭纤维 特性阻抗 传播常数 声学特征 表面声阻抗

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偏芯光纤弯曲特性分析 被引量：5

5

作者 张颖 赵俊雪 +1 位作者 吴俊 金祖武 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期108-113,共6页

根据光纤传输理论建立了偏芯光纤理论计算模型.采用保角变换方法将偏芯光纤不对称的三层结构转换成同轴对称的三层结构,得到关于传播常量的特征方程,给出了偏芯光纤弯曲损耗公式.仿真分析了偏芯光纤弯曲损耗和弯曲半径之间的关系,结果... 根据光纤传输理论建立了偏芯光纤理论计算模型.采用保角变换方法将偏芯光纤不对称的三层结构转换成同轴对称的三层结构,得到关于传播常量的特征方程,给出了偏芯光纤弯曲损耗公式.仿真分析了偏芯光纤弯曲损耗和弯曲半径之间的关系,结果表明当弯曲半径达到3mm时,弯曲损耗几乎为零,同时得到弯曲损耗随偏芯距离的变化关系.运用Rsoft软件中的BeamPROP模块建立偏芯光纤弯曲的光学模型,模拟仿真了弯曲的偏芯光纤中模场分布情况.仿真结果表明,偏芯光纤的弯曲方向与纤芯偏移中心轴线方向相同的弯曲损耗小于反方向的弯曲损耗. 展开更多

关键词 偏芯光纤 弯曲特性 保角变换 传播常量 偏芯距离 BeamPROP

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偏芯光纤光传输特性分析 被引量：1

6

作者 张颖 李晓林 +2 位作者 高云磊 王擎 王烁 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期58-62,共5页

根据光纤光学传输理论建立了偏芯光纤的理论计算模型,通过菲涅耳公式推导出偏芯光纤倏逝波的表达式,进而求出了倏逝波的穿透深度。运用RSoft软件中的Beam PROP模块对偏芯光纤进行光学结构建模,仿真出偏芯光纤中的模场分布、倏逝波场以... 根据光纤光学传输理论建立了偏芯光纤的理论计算模型,通过菲涅耳公式推导出偏芯光纤倏逝波的表达式,进而求出了倏逝波的穿透深度。运用RSoft软件中的Beam PROP模块对偏芯光纤进行光学结构建模,仿真出偏芯光纤中的模场分布、倏逝波场以及基模有效折射率随纤芯偏移距离的变化趋势。仿真结果表明:偏芯光纤的包层倏逝波散射随着纤芯与外界介质距离σ增大而显著减小;同时基模有效折射率随纤芯与外界介质距离σ的增大而显著增大,当σ达到8μm时,有效折射率趋于稳定。 展开更多

关键词 偏芯光纤 倏逝波 传输特性 BeamPROP

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W光纤的传输特性 被引量：1

7

作者 郭尚平 王伟 +1 位作者 龚岩栋 简水生 《光通信技术》 CSCD 1995年第4期278-282,共5页

Ｗ光纤是一种重要的色散修正型光纤，本文对其工作原理，多模特性，色散特性，传输机制作了一些总结和探讨。

关键词 W光纤 传输特性 光纤传输线 色散修正型

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分布式光纤放大器的色散分析 被引量：1

8

作者 周小红 高晓蓉 +2 位作者 王黎 王泽勇 罗斌 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期21-23,共3页

在考虑了增益介质的色散、非线性效应、增益以及损耗后,推导出超短光脉冲在分布式光纤放大器中的基本传输方程,采用分步傅里叶变换法数值模拟了皮秒光脉冲的放大传输状态,重点分析了群速度色散和三阶色散对光脉冲特性的影响。

关键词 分布式光纤放大器 传输特性 群速度色散 三阶色散:光脉冲

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频率失谐对掺镱光纤放大器中光脉冲传输特性的影响 被引量：1

9

作者 周小红 王泽勇 +2 位作者 王黎 高晓蓉 罗斌 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期122-126,共5页

为了研究光脉冲在掺镱光纤放大器中的放大传输特性,建立了光脉冲在分布式光纤放大器中的传输方程,采用分步傅里叶变换法数值模拟了其传输状态,并着重讨论了频率失谐对光脉冲特性的影响。结果表明:对于掺镱光纤放大器,随着在放大器中的传... 为了研究光脉冲在掺镱光纤放大器中的放大传输特性,建立了光脉冲在分布式光纤放大器中的传输方程,采用分步傅里叶变换法数值模拟了其传输状态,并着重讨论了频率失谐对光脉冲特性的影响。结果表明:对于掺镱光纤放大器,随着在放大器中的传输,光脉冲在放大的同时被展宽,产生变形,其功率谱加宽;当出现频率失谐时,光脉冲的放大能力减弱,并且失去输入时的对称性。若光脉冲中心频率沿不同的方向偏离介质增益峰值频率,脉冲变形规律不同。因此在设计放大系统时应该考虑光纤放大器的色散、非线性效应以及频率失谐对光脉冲传输特性的影响。 展开更多

关键词 光通信 传输特性 分步傅里叶变换法 光脉冲 掺镱光纤放大器 频率失谐

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三阶色散对光纤中啁啾类明孤子传输的影响 被引量：6

10

作者 王永祥 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期762-766,共5页

根据含三阶色散微扰修正项的非线性薛定谔方程,采用变分法,导出了三阶色散效应作用下光纤中具有初始啁啾的类明孤子各参数随距离演化的微分方程组,并用龙格-库塔算法对微分方程组进行了数值求解,数值结果表明:正三阶色散使脉宽展宽,负... 根据含三阶色散微扰修正项的非线性薛定谔方程,采用变分法,导出了三阶色散效应作用下光纤中具有初始啁啾的类明孤子各参数随距离演化的微分方程组,并用龙格-库塔算法对微分方程组进行了数值求解,数值结果表明:正三阶色散使脉宽展宽,负三阶色散使脉宽压缩,而初始啁啾总是使脉宽展宽,它们都导致相位与频率的抖动和更为严重的频率啁啾。为保证类明孤子稳定传输必须控制三阶色散系数和初始啁啾在很小(如≤0.0001)的范围内,采用三阶色散符号正负交替改变的光纤也有助于类明孤子稳定传输。 展开更多

关键词 纤维与导波光学 传输特性 变分法 类明孤子 龙格-库塔算法

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超短光脉冲通过分布式光纤放大器的传输特性

11

作者 周小红 王黎 +2 位作者 高晓蓉 王泽勇 罗斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期278-281,共4页

为了探讨超短光脉冲在分布式光纤放大器中的传输放大特性及影响因素,建立了光脉冲在光纤放大器中的基本传输方程,以掺镱光纤放大器为例,采用分步傅里叶变换法对放大器中光脉冲的演变进行了模拟,讨论了初始啁啾和增益色散的影响。结果表... 为了探讨超短光脉冲在分布式光纤放大器中的传输放大特性及影响因素,建立了光脉冲在光纤放大器中的基本传输方程,以掺镱光纤放大器为例,采用分步傅里叶变换法对放大器中光脉冲的演变进行了模拟,讨论了初始啁啾和增益色散的影响。结果表明,当光脉冲在分布式光纤放大器中传输时,光纤的色散、非线性效应均会影响脉冲的形状和频谱,光脉冲初始啁啾也会对脉冲的传输状态产生影响;对于宽频谱光脉冲,增益色散相当于一种损耗机制,应该考虑其影响。相关结果对光纤放大器的系统设计和优化具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 光纤光学 传输特性 分步傅里叶变换法 超短光脉冲 分布式光纤放大器

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基于光束传播法的偏芯光纤传输特性研究

12

作者 王玉田 程朋飞 +1 位作者 杨哲 王惠新 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期107-113,共7页

偏芯光纤由于纤芯偏离中心轴线,其光纤传输特性与传统光纤不同。本文对常用的光纤传输特性数值模拟方法及其优缺点进行了分析比较,确定采用光束传播法对偏芯光纤的光传输特性进行研究。建立了偏芯光纤的理论计算模型,分析了偏芯光纤对... 偏芯光纤由于纤芯偏离中心轴线,其光纤传输特性与传统光纤不同。本文对常用的光纤传输特性数值模拟方法及其优缺点进行了分析比较,确定采用光束传播法对偏芯光纤的光传输特性进行研究。建立了偏芯光纤的理论计算模型,分析了偏芯光纤对应的模场分布特性。推导出偏芯光纤倏逝波的表达式,当纤芯距离包层外表面非常近或贴近外表面时,可利用倏逝波进行光学传感。运用RSoft软件中的Beam PROP模块对偏芯光纤进行了光学结构建模。基于光束传播法,对偏芯光纤中的模场特性及光功率特性进行了仿真分析,并得到了基模有效折射率和双折射与偏芯距离的变化关系。 展开更多

关键词 偏芯光纤 光束传播法 传输特性 倏逝场

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用薄膜光学理论研究布拉格光纤的传输特性 被引量：1

13

作者 肖柳平 杨华军 +2 位作者 严一民 张海涛 刘小静 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1121-1124,共4页

用薄膜光学的等效导纳方法和阶跃光纤的几何光学理论研究布拉格光纤的传输特性。①设计出了反射率达99.99%包层的厚度、层数;②分析了传输效果随波长、层数、入射角的变化;③得出光束的数值孔径小于0.15时,反射率大于99.99%。这一研究... 用薄膜光学的等效导纳方法和阶跃光纤的几何光学理论研究布拉格光纤的传输特性。①设计出了反射率达99.99%包层的厚度、层数;②分析了传输效果随波长、层数、入射角的变化;③得出光束的数值孔径小于0.15时,反射率大于99.99%。这一研究对布拉格光子晶体光纤的实际加工及与阶跃光纤耦合具有重要理论意义。 展开更多

关键词 布拉格光纤 薄膜光学 光传输特性

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