演化的案例
盆地結構控制下的地層壓力-流體-儲集性協同演化及控藏作用——以東營凹陷古近系為例
摘要:油氣成藏是地層壓力、流體、儲集性及其協同演化作用的結果。東營凹陷成藏動力學過程及油氣藏原始狀態相對完整,基于古近系地層壓力場、流體場、儲集物性現今特征及其演化過程研究,建立了東營凹陷地層壓力-流體-儲集性協同演化模式,明確了其控藏作用。在構造活動、沉積作用的控制下,東營凹陷地層壓力經歷了“升高—降低—升高”的演化過程,成巖流體性質表現為“酸、堿交替”,沉積組構和成巖流體作用控制形成了不同成因類型的有效儲層。在斷陷盆地結構控制下,東營凹陷陡坡帶發育“常壓/弱超壓—堿/酸—中/低孔(少量高孔)”協同演化模式,洼陷帶發育“超壓—酸性—中/低孔”協同演化模式,緩坡帶發育“常壓—弱堿/弱酸—中/高孔”協同演化模式。地層壓力、流體和儲集性的協同演化模式與斷陷盆地結構、油氣藏類型及屬性的有序分布具有良好的成因對應性,控制了不同類型油氣藏的差異富集。陡坡帶深層高充滿度的巖性氣藏、凝析油氣藏和洼陷帶向陡坡帶過渡部位的中—高充滿度油藏是有利的預探方向,緩坡帶油氣運移路徑上的巖性-構造油藏及地層油藏是有利的評價增儲方向。地層壓力、流體和儲集性協同演化及其匹配成藏模式可作為斷陷盆地油氣成藏基本原理的有效補充,是研究油氣藏分布有序性差異富集的基礎和關鍵,對于深化陸相斷陷盆地油氣成藏機理、開展油藏分布規律研究和指導勘探實踐具有重要意義。
關鍵詞: 古近系;地層壓力;流體;儲集性;協同演化;差異成藏;東營凹陷
探索油氣成藏機理、發現更多油氣一直是石油地質學家的追求[1-4]。
展開 超聲速平板邊界層轉捩過程中擬序結構的時間演化 | 航空學報CJA
三
研究成果
1) 在邊界層轉捩過程中，不同區域擬序結構的演化不同。在上游區域，主要是單個發卡渦的產生和發展，發卡渦之間沒有明顯的相互作用。在下游區域，轉捩過程不是由單個發夾渦模型主導，而是由現有大尺度渦的誘導產生新的小尺度結構，然后相互作用，形成更復雜的大尺度結構。與單一結構的演化相比，多渦之間的相互作用會加速演化，使得演化過程更加復雜。
2) 發夾渦模型能很好地解釋除旁路轉捩外新渦的形成
。但瞬時結構的演變也與局部流場條件有關，如邊界層厚度和速度梯度。而新結構的形成大致可以分為3個階段。在第一階段，結構以非常慢的速度演化，但在第二階段，結構以非常高的速度演化并迅速形成發夾渦。第三階段，進化速度下降，但仍高于第一階段。第一階段和第三階段可以分別視為一種準穩態，第二階段可以視為從第一階段到第三階段的突變過程。
3) 具有相似尺度的多個渦旋之間的相互作用將是破裂的原因之一。因為沒有一個結構可以支配其他結構，原來的結構無法維持，然后分解成復雜的多尺度結構，再次達到新的平衡。
四
團隊介紹
何霖（第一作者）
，國防科技大學空天科學學院副教授，主要從事高速飛行器氣動試驗技術及應用研究，獲國家技術發明二等獎1項，某科技進步一等獎1項，獲評優秀博士學位論文，入選青年科技英才，發表論文50余篇，授權專利25項。
陸小革，國防科技大學空天科學學院助理研究員，主要從事高速飛行器氣動試驗技術及應用研究，獲某科技進步一等獎1項。
展開 大連理工大學張淑芬教授CEJ：浸潤性可調的可重構形狀記憶光子晶體用于揭示氣泡演化和操縱
了解氣泡在大孔材料表面的演化，包括產生、生長、聚結、破裂和漂浮，是氣泡相關應用的關鍵。然而，由于氣泡的透明性和低對比度，人們對氣泡在固液界面上的演化仍然缺乏認知。此外，現有的研究還不足以揭示氣泡演化過程中的氣液交換，這限制了大孔和介孔材料的發展。
鑒于此，大連理工大學張淑芬教授和伊利諾伊大學香檳分校化學與生物分子工程系的楊宏（Hong Yang）教授合作，以潤濕性控制的形狀記憶3D反蛋白石和2D碗狀光子晶體作為大孔載體，引入活性二氧化錳，通過跟蹤過氧化氫的催化析氧，在一個簡單的系統中便可直觀地分析氣泡的產生、生長、聚結、破裂和漂浮過程。
圖 1. a)大孔材料表面氣泡演化示意圖; b) 壓力誘導圖案化后氣泡演化示意圖。
氣泡的演化伴隨著氣液交換，導致薄膜體系有效折射率的變化，從而引起結構顏色的紅移或藍移。因此，氣泡演化和相應的氣液交換可以通過結構色進一步被揭示。當薄膜浸入30% 過氧化氫溶液中時，由于有效折射率的增加，局部潤濕引起結構色紅移。與此同時，過氧化氫穿過光子晶體與下表面的活性二氧化錳接觸，觸發催化析氧，氧氣穿過大孔在上表面成核并聚集，形成附著氣泡。隨著氧氣泡的富集，氣泡不斷生長。由拉普拉斯壓力觸發的氣液交換使相應的反蛋白石的有效折射率降低，從而導致結構顏色的藍移。氣泡破裂或漂浮后，液體再滲透到相應的大孔中，由于有效折射率的增加而再次導致結構色紅移。
展開 關于內聚單元的損傷演化參數設定
<p>關于abaqus里cohesive單元損傷演化階段，我們可設定關于位移的線性、指數、自定義表格演化以及關于能量的線性、指數演化，其中線性與指數演化關系明確，abaqus幫助文檔中也有說明，但關于損傷D-位移E表格演化并沒有相應的幫助文檔，有時我們需要根據實驗數據確定這段演化關系，下面我將和大家分享如何確定損傷D與位移E的關系。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png" style="display: inline-block;">
<img src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202503/attachment/fe893c991a46473683e10503eeeae1ce.png?
展開 
不同載荷條件下煤與瓦斯氣固耦合模型及其滲透率演化
雙重介質模型中改進的PM滲透率模型
雙重介質模型中改進的ZHANG的滲透率模型
單軸壓縮情況下各滲透率演化
ZHANG的滲透率模型考慮煤層變形對有效應力、滲透率的影響，而PM模型未考慮煤層變形對滲透壓率影響。鉆孔附近的煤層變形較大，導致鉆孔附近的煤體滲透率比值增大的幅度更大。未考慮基質變形的ZHANG的模型，滲透率演化的趨勢和考慮基質變形的演化趨勢相反，可以看到基質變形對滲透率的影響較大。
考慮基質變時的體應變
未考慮基質變時的體應變
從煤體變形的體應變可以看出，考慮基質變形時的體應變小于未考慮基質變形時的體應變，可能與煤基質收縮有關系。同時，考慮基質變形時在鉆孔附近的y方向的位移大于周圍的位移，這個區域收到煤基質影響范圍更大。
單軸壓縮瓦斯壓力變化
單軸壓縮瓦斯壓力變化顯示，考慮基質收縮時的滲透率瓦斯壓力下降幅度最大，僅考慮裂隙滲流瓦斯壓力下降幅度最小，其與煤層滲透率演化有關系。
但是僅考慮裂隙單孔滲流的瓦斯抽采量在前期確實最大的，其與是否考慮基質中瓦斯擴散有關系。
非單軸壓縮情況下各滲透率演化
非單軸壓縮情況下，ZHANG的模型滲透率影響在煤層左右邊界附近的滲透率和單軸壓縮有所不同，其主要原因在于煤層變形的影響。而在煤層右邊界的兩個ZHANG的邊界條件相同時，滲透率變化也是相同的。PM模型的在不同條件下，其滲透率變化結果是相同的。
左右邊界無約束時的煤體體應變
左邊界受到水平壓應力時的煤體體應變
非單軸壓縮的兩種情況中左邊界煤體的變形明顯不同，導致其滲透率演化趨勢不同。而右邊界煤體變形相同，所以其滲透率演化趨勢也是相同的。從以上幾種情況上看，煤體的滲透率受到煤層變形影響較大。PM模型未考慮煤體變形，則其邊界條件改變時，不會影響滲透率的變化。
展開 基于晶體塑性有限元方法模擬不同取向單晶鋁簡單拉伸過程中的響應情況和取向演化情況------案例二十四
案例說明
1，建立柱狀單晶鋁模型（直徑10um，高度25um）如下：
2，賦予單晶鋁對應的的單晶材料材料參數，（本案例主要考慮在立方金屬軋板中常見的典型取向）見下表（研究選取了前七種情況+taylor取向）
典型取向
3，進行網格劃分，采用C3D8R單元，共包含網格為5004個單元,網格模型如下：
4，X0面所有自由度均為0，X1面施加X正方向20%工程應變的拉伸位移邊界條件
5，后處理與結果展示（默認圖片中單晶取向與表順序相同）
不同取向單晶拉伸的應力分布云圖
不同取向單晶的累計塑性應變分布云圖
不同取向單晶拉伸過程中應力應變響應
同取向單晶拉伸過程中取向演化（紅色為初始取向，藍色為變形后的取向）
立方取向單晶織構演化
旋轉立方取向單晶織構演化
銅型取向單晶織構演化
黃銅取向單晶織構演化
戈斯取向單晶織構演化
S取向單晶織構演化
R取向單晶織構演化
Taylor取向單晶織構演化
展開 激波作用下顆粒層動態演化的雙流體模擬
試驗中通過對顆粒層動態演化高速攝像圖片的數值處理追蹤了沖擊波掃過之后，顆粒床層左右表面位置的時間演化。圖4對比了模擬預測結果和實驗結果，監測點位于y=0.1m。在高速氣體的沖擊壓縮和夾帶作用下，顆粒層呈現整體向右移動的趨勢；顆粒層左側表面處物料同時受到氣體向右的沖擊夾帶作用和向左的固體應力阻礙作用，而顆粒層右側表面與常壓氣體毗鄰，所受阻力較小，這使得顆粒層右側表面的運動速度要明顯大于顆粒層左側表面的運動速度，即顆粒層整體上呈現向右膨脹的變化趨勢。由圖4看到模擬預測結果能夠與實驗測量結果很好的定量吻合，再次說明本論文工作數值模擬結果的定性和定量可靠性。
3.結論
本文工作采用計算流體力學軟件OpenFOAM自帶的雙流體模型及相應求解器，模擬高壓高速氣體與懸浮顆粒層之間的流體力學作用，主要研究結果如下：
（1）當高壓高速氣體抵達懸浮顆粒層時，會形成反射波和透射波；反射波的逆向傳播使得顆粒層上游氣相壓力先急劇增大，而后逐漸減小；透射波的傳播使得顆粒層下游壓力逐漸上升；沖擊過程中氣相夾帶作用使得顆粒層沿沖擊方向飄移，且顆粒層逐漸膨脹。
（2）模擬預測的顆粒層上游和下游檢測點處的氣相壓力變化，以及顆粒層左右界面位置的時間演化，都能與實驗結果很好的定量吻合，說明OpenFOAM中的雙流體模型和相應求解器能夠模擬預測沖擊條件下的氣固流體力學作用。
【參考文獻】
[1]薛琨,許俊彪,白春華.爆炸驅動顆粒射流形成與演化的實驗研究[J].振動與沖擊,2014(07):126-132+146.
[2]馮吉奎,皮愛國,劉源,景瑩琳.爆炸驅動亞毫米級金屬顆粒群的飛散特性[J].高壓物理學報,2019(06):173-181.
[3]張傳山,馮春,薛琨.爆炸載荷下脆性顆粒體系破碎特性的數值研究[J].計算力學學報,2022,39(03):307-314.
展開 Mathematica實例——利用Mathematica演示量子力學中的波包演化
我們可以期待它的演化行為既具有一定的“經典性”，也有一定的“量子性”，從而更好地體會量子力學與經典力學的區別和聯系。
為了進行模擬，我們需要合理的邊界條件。我們將高斯波包置于區間中，認為區間之外的波函數為零，這相當于把粒子放在的一維盒子中。可以預期，當波包的空間局域性較好，且波包中心距離邊界較遠時，波包的演化與其在自由空間中的演化差別不大，模擬結果也證實了這一點。另外，我們可以對模擬過程涉及的一些特征尺度進行估計。高斯波包具有特征波長，因此空間離散步長需要滿足；其特征能量，在設定勢場時應以作單位；同時，特征能量也給出一個內稟時間尺度，時間離散步長 至少要滿足，考慮到一階歐拉格式的穩定性較差，需要進一步減小，以迭代穩定為準（可以用波函數是否保持歸一化來判斷迭代的穩定性）。最后，我們設定波包中心初始位于，并觀察其大致移動到這個過程，這樣一來，時間窗口，迭代次數。
3程序設計和代碼實現
利用Mathematica，我們可以得到非常簡潔的代碼實現。值得注意的是，在處理差分方程時，需要把波函數的實部和虛部分開迭代，才能保證穩定性，也就是需要避開復數的計算。我們猜測這與一階歐拉格式的穩定性較差有關。如果改進差分格式，應該可以直接用復數進行計算。
在上面我們已經得到了一系列波函數概率分布的“快照”（每迭代200步記錄一次），使用Mathematica的Manipulate控件，可以很方便地將結果演示出來。
上面的代碼會生成一個可以拖動的動態交互控件，我們可以方便地看到不同時刻的波包形態。
4結果演示與討論
(1)波包在自由空間的傳播和展寬
取，波包就在自由空間傳播，演化過程如下圖所示。
展開 基于Comsol的mini LED回流焊錫膏氣泡及形貌演化仿真 ￥99
在半導體領域，回流焊是一種常見的電子組裝技術，本案例基于comsol multiphysics 軟件，通過對回流焊工藝的抽象和簡化，建立了mini LED回流焊模型，詳細介紹了建模的過程，通過層流多相流、流體傳熱、水平集方法以及它們之間的多場耦合分析等，仿真了焊接過程錫膏中存在的氣孔缺陷演化過程、錫膏形貌演化過程。其最終動態結果如下圖所示：
圖1. 0-200us內回流焊錫膏氣泡演化動態圖
圖2. 0.5ms-3ms內錫膏形貌演化動態圖
基于演化算法的多目標優化方法及其應用研究
基于演化算法的多目標優化方法及其應用研究part1
基于演化算法的多目標優化方法及其應用研究.part1.rar
基于演化算法的多目標優化方法及其應用研究.part2.rar
基于演化算法的多目標優化方法及其應用研究.part3.rar
基于密西西比州立大學晶體塑性模型預測不同變形下織構演化案例教學------案例八 ￥99
基于密西西比州立大學晶體塑性模型預測不同變形下織構演化
官方使用原始案例
案例一，單向壓縮75%（FCC）
加載條件
織構演化結果
1， 案例二，單向拉伸75%（FCC）
加載條件
織構演化結果
密西西比州立大學晶體塑性有限元代碼和黃永剛院士的程序一樣，均是開源代碼，可免費獲得，并且同時可以考慮FCC，BCC，HCP的滑移和孿晶變形，有著廣泛的應用，目前該代碼已經集成到FEPX計算軟件中，支持并行運算，計算效率很高。本案例采用該代碼，研究FCC，BCC兩種結構在單向拉伸，壓縮，平面應變壓縮等75%的變形量下織構的演變（需要注意的是，這個代碼的輸出使用的Kocks輸出表示取向，為了使用方便，已經在程序中修改bunge標號，可用MTEX直接繪制極圖）
使用包含500個隨機取向的單元預測取向演化
初始隨機取向
一：FCC織構演化
單向壓縮75%的取向分布
單向拉伸75%的取向分布
平面應變壓縮75%取向分布
一：BCC織構演化
單向壓縮75%取向分布
單向拉伸75%取向分布
平面應變壓縮75%取向分布
其中FCC和壓縮和拉伸與官網所提供的案例保持一致，FCC，BCC的平面應變壓縮與已有文獻的典型織構一致，完全正確。
展開 
退火銅晶粒生長模型（熱力耦合），用于TSV、TGV填充晶粒演化（相場模擬） ￥99
結合電子背散射衍射（EBSD）實驗與耦合熱–力的多晶相場模擬，揭示電鍍 TXV-Cu 在退火過程中的晶粒演化行為及其對可靠性的影響;基于相場方法的退火晶粒演化模型，將溫度依賴的界面遷移率、界面能及熱膨脹效應納入描述框架，從而在數值模擬中再現 TXV-Cu 的微觀組織演變過程。該模型不僅能夠為實驗觀察提供理論支撐，還可進一步用于預測不同工藝參數下 TXV-Cu 的組織演化規律，為優化工藝與提升器件可靠性提供指導。
abaqus調用damask實現FCC，BCC，HCP多晶織構演化和應力應變場分布模擬
局部應力應變分布與宏觀應力應變響應結果如下：
初始幾何模型與晶粒取向分布：
拉伸變形局部應力分布：
拉伸變形局部應變分布：
宏觀應力應變響應情況：
變形結束后多晶取向分布：
相同參數下，模擬結果與黃umat結果保持一致，如織構演化，應力應變分布，以及宏觀應力應變響應。
基于vpsc7.0d的等通道轉角擠壓成型織構演化分析
基于vpsc7.0d的等通道轉角擠壓成型織構演化分析------案例十三
案例實操
1，初始1000個隨機取向的晶粒
2，施加多步驟邊界條件：ECAE1→90ＣＷ１→90ＣＷ→ECAE2
3，后處理取向分布與典型織構演化
初始取向分布
ECAE1取向分布
90°CW1取向分布
90°CW2取向分布
ECAE2取向分布
織構體積分數的演化
abaqus調用damask實現FCC，BCC，HCP多晶織構演化和應力應變場分布模擬
局部應力應變分布與宏觀應力應變響應結果如下：
初始幾何模型與晶粒取向分布：
拉伸變形局部應力分布：
拉伸變形局部應變分布：
宏觀應力應變響應情況：
變形結束后多晶取向分布：
相同參數下，模擬結果與黃umat結果保持一致，如織構演化，應力應變分布，以及宏觀應力應變響應。
