无界单元在地下水流计算中的应用

在人为选定的模拟无限边界的有限位置处设置无界单元。在该单元上配置带有衰减特征的线性插值函数,进而可建立按有限元法或不规则网格有限差分法解算地下水流问题所需要的单元刚度矩阵。该单元刚度矩阵可很容易地进入总刚度矩阵。无界单元的应用较好地解决了地下水流数值模拟中无限边界不易确定的问题。计算实例表明本方法具有较高的精度。     

基变换和柱坐标系统中的对称性

本文用基变换和矩阵相似理论分析了扇形子结构的刚度矩阵,提出了柱坐标系统中对称性问题的一种简单解决办法。     

基于3DEC的岩质边坡安全系数影响因素敏感性研究

为研究岩质边坡中结构面几何参数及力学参数对边坡安全稳定性的影响,文中采用离散元软件3DEC进行数值模拟试验;以安全系数为指标,结合响应面分析法,研究边坡结构面几何参数倾向、倾角及力学参数法向刚度(Kn)、切向刚度(Ks)、粘聚力(c)、内摩擦角(φ)对影响边坡稳定性敏感程度;结果显示,结构面的几何参数是边坡的稳定性的前提条件,在具备滑塌条件的情况下,结构面的力学参数,将进一步影响边坡的稳定性;其中结构面的切向刚度和内摩擦角对边坡稳定性有高敏感度,按照敏感度由大到小排序,为切向刚度内摩擦角粘聚力法向刚度;同时发现内摩擦角和切向刚度与边坡安全性因素之间呈相互促进作用。     

利用无几何模型求解GPS三频模糊度的成功率分析

利用无几何模型求解GPS模糊度实数解是不以基线分量为未知数的线性模型,码观测量几乎直接用于确定模糊度,即使在较短的观测时间内,也不会出现设计矩阵复共线性,对模糊度求解具有明显优势。利用Kronecker乘积导出了利用无几何模型求解三频模糊度及其协方差矩阵的表达式,分析得到该协方差矩阵只与伪距噪声和相位噪声之间的结构以及采用的历元数相关,与接收机和卫星之间的几何构形无关;整数变换Z矩阵只与伪距噪声和相位噪声之间的结构相关的有益结论。最后利用无几何模型分别计算了单频、双频、三频模糊度求解的成功率, 得出对于双频和三频只需少数历元即可成功固定模糊度,特别对于三频观测,甚至单历元即可成功固定模糊度。     

有限元方法一致质量矩阵的理论分析与应用

以空间桁架单元、梁单元、三角形膜单元为研究对象,设置线性位移模式、建立形函数、推导单元一致质量矩阵,给出适用于有限元方法的一致质量矩阵应用公式,为弹性结构的有限元分析提供参考,为研究预应力锚固体系及石油资源开采等提供指导.     

地形变应变张量矩阵的不变量分析

在给出正交曲线坐标系的有关位移向量及其全微分、位移梯度矩阵、应变张量矩阵的普适表达式的基础上,又给出了任意两种正交曲线坐标系下的应变张量矩阵的普适转换表达式,并指出:由于该变换矩阵为正交矩阵,故应变张量矩阵为相似矩阵。并对应变张量矩阵的几何物理性质进行了分析,指出任何一种正交曲线坐标系的应变张量矩阵都具有唯一不变的主应变特征多项式,由该矩阵的主应变特征值方程皆可求得地壳质点处的主应变及其主方向,由主方向单位向量又可把该矩阵化为以主应变为对角元素的对角矩阵,该矩阵及其对角矩阵的迹皆为该质点处的体应变,该矩阵的行列式等于该质点处3个主应变的乘积,这些几何物理量皆为该质点处的地应变不变量。     

生产—库存模型中多服务台排队系统性能分析

在M/M/c/K排队模型的基础上增加(e,d)策略及单重休假策略,提出一个拟生灭过程矩阵,利用矩阵几何解给出了系统稳态队长分布.     

物元分析法用于环境单元质量评价和排序

在确立了大气环境质量标准物元矩阵基础上，对物元分析法在大气环境单元质量评价和排序中的应用进行了探索。实例分析表明物元分析法用于环境单元质量评价和排序是有效的     

油藏数值模拟的裂缝/溶洞嵌入式计算模型

碎屑岩和碳酸盐岩油藏的数值模拟需要处理几何形态较为复杂的裂缝,对碳酸盐岩缝洞型油藏还须处理形状各异的溶蚀孔洞。采用传统的嵌入式离散裂缝模型时,需要将复杂裂缝划分为细密的网格,计算量较大,且难以准确处理溶洞。建立一种裂缝/溶洞嵌入式计算模型,对基质系统进行结构化网格剖分以形成基质单元,根据需要把单个裂缝或一组裂缝划分为一个裂缝单元,将大型溶洞根据几何形状划分为一个或数个连通的溶洞单元;采用推导的半解析方法计算裂缝或溶洞单元同基质单元的传导率,实现裂缝或溶洞在结构化基质网格中的嵌入。交叉裂缝、含洞储层和三维复杂缝网算例数值模拟结果表明,裂缝/溶洞嵌入式方法计算效率较高,对于形态较为复杂的裂缝和溶洞有很好的适用性。     

点弹性支承的非保守杆稳定性的积分方程法

对受切向均布随从力作用的、且带有点弹性支承的非保守杆，采用积分方程法，得到了用矩阵表示的特征值问题，从而分析了弹性支承的刚度及位置对杆的稳定性的影响。     

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Vector form Intrinsic Finite Element Method for the Two-Dimensional Analysis of Marine Risers with Large Deformations

Robust numerical models that describe the complex behaviors of risers are needed because these constitute dynamically sensitive systems. This paper presents a simple and efficient algorithm for the nonlinear static and dynamic analyses of marine risers. The proposed approach uses the vector form intrinsic finite element (VFIFE) method, which is based on vector mechanics theory and numerical calculation. In this method, the risers are described by a set of particles directly governed by Newton’s second law and are connected by weightless elements that can only resist internal forces. The method does not require the integration of the stiffness matrix, nor does it need iterations to solve the governing equations. Due to these advantages, the method can easily increase or decrease the element and change the boundary conditions, thus representing an innovative concept of solving nonlinear behaviors, such as large deformation and large displacement. To prove the feasibility of the VFIFE method in the analysis of the risers, rigid and flexible risers belonging to two different categories of marine risers, which usually have differences in modeling and solving methods, are employed in the present study. In the analysis, the plane beam element is adopted in the simulation of interaction forces between the particles and the axial force, shear force, and bending moment are also considered. The results are compared with the conventional finite element method (FEM) and those reported in the related literature. The findings revealed that both the rigid and flexible risers could be modeled in a similar unified analysis model and that the VFIFE method is feasible for solving problems related to the complex behaviors of marine risers.     

渭河盆地边界活动断裂的分形几何特征

本文运用分形几何理论,对渭河盆地两条边界活动断层即秦岭北缘活断层和北山南缘活断层进行了分维度量,发现活断层的维数大小反映了断裂活动性的强弱程度,高维数对应着构造活动性强和地震活动丛集的断层段,而低维数则刚好相反。     

双经纬仪虚拟像坐标二维直接定位

提出了一种基于虚拟左、右像片像空间坐标系的二维直接定位法,可快速提取工业测量系统两台经纬仪之间的相对定位元素并完成相对定位。它不用进行迭代,既可以在右测站的定位元素未知时进行定位元素的解算,又具有简单清楚的几何意义。最后用算例对算法进行了验证。     

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一种基于四元数的三维基准转换简便模型

针对三维空间基准转换的七参数模型参数求解问题,引入四元数来构造旋转矩阵,利用简单的空间几何原理确定四元数的旋转轴、旋转方向以及旋转角度,从而得到较为精确的旋转矩阵初值。再配合较为准确的尺度参数和平移参数近似值代入线性化的观测方程,可快速、准确地确定各转换参数的精确值,提高解算的可靠性和稳定性。实验表明,该算法适用于任意角度的三维坐标转换。     

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任一力学量■的矩阵元Fmn的微扰近似计算

本文以能量和波函数的各级微扰近似的基态展开式为基础,推导出任一力学量的矩阵元F_(mn)的各级微扰近似表示式。并且指出只要构成能量展式的级数收敛很快,满足能够应用微扰的条件,那么对于任一力学量F的微扰计算,只要计算矩阵元F_(mn)的前二级近似就已足够精确。