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基于天然气水合物勘探的多功能CPTU数据解释与聚类算法研究

作者简介第7-8页
摘要第8-10页
Abstract第10-12页
第一章 绪论第17-32页
    1.1 选题的来源及意义第17-19页
        1.1.1 选题的背景及来源第17-18页
        1.1.2 研究的目的及意义第18-19页
    1.2 CPTU技术的国内外研究现状第19-27页
        1.2.1 国外传统CPTU技术的发展及研究现状第19-20页
        1.2.2 国内传统CPTU技术的发展及研究现状第20-21页
        1.2.3 多功能CPTU技术的发展及研究现状第21-23页
        1.2.4 CPTU技术在海洋工程中的应用及挑战第23-26页
        1.2.5 我国CPTU技术与国外的差距第26-27页
    1.3 我国CPTU技术的发展方向第27-29页
        1.3.1 加大对CPTU贯入系统和多功能探头的研究力度第27-28页
        1.3.2 建立一套CPTU数据解释和土体评价体系第28页
        1.3.3 探索CPTU技术在特殊领域的应用第28-29页
    1.4 本文的主要研究内容及创新点第29-32页
        1.4.1 本文的主要研究内容第29-30页
        1.4.2 本文的技术路线第30-31页
        1.4.3 本文的特色与创新点第31-32页
第二章 CPTU的研究方法与数据解释第32-46页
    2.1 CPTU贯入机理第32-33页
    2.2 CPTU研究方法第33-38页
        2.2.1 承载力理论第33-35页
        2.2.2 孔穴扩张理论第35-36页
        2.2.3 应变路径法第36页
        2.2.4 标定室方法第36-37页
        2.2.5 运动点位错理论第37页
        2.2.6 有限元法第37页
        2.2.7 研究方法评价第37-38页
    2.3 CPTU测试数据的校正第38-40页
        2.3.1 锥尖阻力修正第39页
        2.3.2 孔隙水压力修正第39页
        2.3.3 侧壁摩擦力修正第39-40页
    2.4 CPTU测试数据解释第40-44页
        2.4.1 状态特性指标第40-41页
        2.4.2 强度特性指标第41-42页
        2.4.3 渗透和固结特性指标第42-43页
        2.4.4 变形特性指标第43-44页
    2.5 本章小结第44-46页
第三章 大应变CPTU有限元分析第46-75页
    3.1 Abaqus中ALE分析步骤及接触处理第47-51页
        3.1.1 ALE理论第47-48页
        3.1.2 ALE的网格划分方法及控制参数第48-49页
        3.1.3 ALE的解答传输方法第49页
        3.1.4 锥-土界面的接触处理第49-51页
    3.2 粘土大应变CPTU有限元模拟第51-55页
        3.2.1 模型的建立及求解第51-53页
        3.2.2 模拟结果分析第53-55页
    3.3 粘土锥形因子影响因素分析第55-60页
        3.3.1 稳定状态的辨识第55-56页
        3.3.2 土体刚度指数的影响第56页
        3.3.3 塑性区的变化第56-57页
        3.3.4 圆锥与探杆粗糙程度的影响第57-59页
        3.3.5 原位应力状态的影响第59-60页
    3.4 海相粘土锥形因子影响因素分析第60-64页
        3.4.1 应变软化的影响第60-61页
        3.4.2 应变速率的影响第61-64页
    3.5 砂土大应变CPTU有限元模拟第64-73页
        3.5.1 模型与参数的选择第64-65页
        3.5.2 模型建立及求解第65-66页
        3.5.3 模拟结果分析第66-69页
        3.5.4 锥尖阻力影响因素分析第69-71页
        3.5.5 土体变形及塑性区第71-73页
    3.6 本章小结第73-75页
第四章 基于聚类算法的CPTU测试数据分类第75-87页
    4.1 土体行为分类法第75-79页
        4.1.1 张诚厚土体分类法第75-76页
        4.1.2 Robertson土体分类法第76-77页
        4.1.3 Senneset土体分类法第77页
        4.1.4 Eslami和Fellenius土体分类法第77-78页
        4.1.5 Roberson和Campanella土体分类法第78页
        4.1.6 分类法评价第78-79页
    4.2 聚类分析第79-80页
        4.2.1 聚类算法第79-80页
        4.2.2 距离的确定第80页
        4.2.3 数目的确定第80页
        4.2.4 算法评估第80页
    4.3 CPTU测试数据的层次聚类分析步骤第80-85页
        4.3.1 变量的选择第81-82页
        4.3.2 数据的标准化第82页
        4.3.3 距离矩阵的生成第82-83页
        4.3.4 类数目的确定第83-84页
        4.3.5 CPTU聚类流程图第84-85页
    4.4 本章小结第85-87页
第五章 CPTU测试数据的聚类分层实例分析第87-113页
    5.1 土层划分与分类第87-89页
        5.1.1 聚类分层的Matlab代码第87-88页
        5.1.2 土层划分与分类规则第88-89页
    5.2 武汉现代综合物流港项目CPT测试第89-92页
        5.2.1 试验设备第89-90页
        5.2.2 场地特性和土层分布第90-91页
        5.2.3 CPT测试成果及聚类分层第91-92页
        5.2.4 聚类分层效果评价第92页
    5.3 青山区危房改造二期工程CPT测试第92-95页
        5.3.1 试验设备第92页
        5.3.2 场地特性和土层分布第92-93页
        5.3.3 CPT测试成果及聚类分层第93-94页
        5.3.4 聚类分层效果评价第94-95页
    5.4 宁波市轨道交通4号线CPTU测试第95-103页
        5.4.1 试验设备第95页
        5.4.2 场地特性和土层分布第95-97页
        5.4.3 聚类初始参数的选择第97-98页
        5.4.4 CPTU测试成果及聚类分层第98-100页
        5.4.5 聚类分层效果评价第100-103页
    5.5 海底CPTU测试第103-112页
        5.5.1 黄海某海域CPTU测试第103-108页
        5.5.2 珠江口某海域CPTU测试第108-112页
    5.6 本章小结第112-113页
第六章 天然气水合物测井数据的聚类分析与储层识别第113-126页
    6.1 关于天然气水合物第113-115页
        6.1.1 天然气水合物的基本性质及形成条件第113-114页
        6.1.2 天然气水合物的分布第114页
        6.1.3 天然气水合物的赋存形态第114-115页
    6.2 天然气水合物储层的测井响应特征第115-116页
        6.2.1 密度测井响应特征第115页
        6.2.2 电阻率测井响应特征第115-116页
        6.2.3 声波测井响应特征第116页
        6.2.4 伽马测井响应特征第116页
        6.2.5 井径测井响应特征第116页
    6.3 天然气水合物储层评价方法第116-118页
        6.3.1 孔隙度评价第117页
        6.3.2 饱和度评价第117-118页
    6.4 天然气水合物测井数据的聚类分析方法第118-121页
        6.4.1 数据选择第119页
        6.4.2 数据处理第119-120页
        6.4.3 聚类效果评价系数第120-121页
    6.5 天然气水合物测井数据的聚类分析与储层划分实例第121-125页
        6.5.1 区域地质概况第121-122页
        6.5.2 聚类结果及评价第122-125页
    6.6 本章小结第125-126页
第七章 多功能CPTU测试数据的聚类分析与浅层气储层识别第126-137页
    7.1 关于浅层气第126-127页
        7.1.1 海底浅层气的性质与成因第126-127页
        7.1.2 海底浅层气的分布第127页
        7.1.3 海底浅层气的赋存形态第127页
    7.2 浅层气储层的多功能CPTU响应特征第127-128页
        7.2.1 常规响应第127-128页
        7.2.2 力学响应第128页
        7.2.3 物理响应第128页
    7.3 多功能CPTU在浅层气勘探中的应用第128-133页
        7.3.1 试验场地概况及地层特点第129页
        7.3.2 多功能CPTU触探工艺第129-130页
        7.3.3 试验过程分析第130-132页
        7.3.4 多功能CPTU测试结果分析第132-133页
    7.4 多功能CPTU测量数据的聚类分析与储层识别第133-135页
        7.4.1 数据的选择第133-134页
        7.4.2 聚类结果及评价第134-135页
    7.5 本章小结第135-137页
第八章 结论与展望第137-139页
    8.1 结论第137-138页
    8.2 展望第138-139页
致谢第139-140页
参考文献第140-147页

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