三维波动方程时空域混合网格有限差分数值模拟方法

常规高阶和时空域高阶有限差分方法广泛应用于三维标量波动方程的数值模拟,这两种差分方法仅利用笛卡尔坐标系中的坐标轴网格点构建三维Laplace差分算子,相应的差分离散波动方程本质上仅具有2阶差分精度,模拟精度低.本文将三维笛卡尔坐标系中非坐标轴网格点分为两类:坐标平面内的非坐标轴网格点和坐标平面外的非坐标轴网格点,系统推导出了两类非坐标轴网格点构建三维Laplace差分算子的方法,进而提出了一种利用坐标轴网格点和非坐标轴网格点共同构建三维Laplace差分算子的混合网格有限差分方法,并利用时空域频散关系和泰勒展开建立差分系数方程,推导出了差分系数的通解.相比常规高阶和时空域高阶差分格式的2阶差分精度,时空域混合网格差分离散波动方程理论上能够达到任意偶数阶差分精度,模拟精度显著提高,同时稳定性更强.频散分析表明:相比常规高阶和时空域高阶差分格式,在计算效率基本相同时,时空域混合网格差分格式能更有效地减小数值频散,减弱数值各向异性,模拟精度更高;在模拟精度基本相当时,混合网格差分格式能采用更大的时间采样间隔,计算效率更高.数值模拟实例进一步验证了混合网格差分格式在提高模拟精度和计算效率方面的先进性,也验证了其普遍适用性.     

一种面向空间信息网络的星地协同计算迁移方法

面向空间平台构建星地一体化的空间信息网络近年来成为信息网络建设的热点。传统的信息网络建设趋于流量驱动，以满足节点间的通信需求为主。空间信息网络的建设更着重于以应用业务中的任务为向导，牵引从通信资源到计算、存储资源的优化重组与协同服务。如何在应用任务与有限网络资源间形成联动机制，有效解决星上遥感数据存储、处理与传输能力受限的问题，是实现空间信息网络高效数据处理的关键技术问题。针对遥感数据星地协同处理的机制，在任务驱动的空间信息网络体系架构基础上，提出一种面向空间信息网络的星地协同计算迁移方法，建立了计算迁移的优化模型，提出了计算迁移的实现技术，通过案例仿真结果与分析，验证了该方法的可行性。     

地下管网地震反应分析模型

建立了多点地震动激励作用下的地下管网地震反应拟静力分析模型。首先建立基于有限单元模型的地下管网系统刚度方程,接着给出考虑地震动空间相关性及场地条件等诸多因素的地震动场模拟思路及管网系统地震动施加策略,最后通过解析法验证了模型的正确性。采用本文方法对一＂十＂字形管网进行了地震反应分析,结果表明：①管线轴向应力沿着管线长度从管线端部向管线交叉点逐步增大,在管线交叉点处应力达到最大值;②与轴向应力相比,尽管管线的弯曲应力不是控制应力,但在管线端部及管线交叉点处弯曲应力值将会有较大突变。因此,对于地下管网而言,在受到地震作用时,不同布置方向的管线之间的相互影响是不容忽视的。     

川东北地区三叠系聚盐成钾机制及富集模式

川东北地区三叠系发育巨厚的蒸发岩层,并赋存优质的深层富钾卤水.因构造沉积条件的整体差异,川东北富钾卤水的成因机制与富集规律未有详尽研究.以"气钾兼探"为指导思想,综合利用野外露头?岩心?测井等资料,对川东北地区三叠系蒸发岩分布规律以及岩相古地理演化进行分析,明确了膏盐盆在T1j4?5?T2l1期间规模逐渐缩小、向SW逐...     

考虑多组件的供水管网抗震韧性分析与韧性提升策略

为量化和提高城市供水管网抗震韧性,提出了一种供水管网抗震韧性分析框架和一种基于重要度的恢复策略。首先建立了供水管网的4种常见组件(水塔、泵站、水厂和管道)的功能分析方法,获得其基于需求的抗震韧性指标;然后介绍了4种组件的易损性模型,确定各组件在地震下的损伤状态,并提出了一种基于动态重要度的方法来给出供水管网震后恢复策略。将该方法应用于一中型管网,对基于动态重要度的方法、基于静态重要度的方法和两种经验方法的抗震韧性进行比较。结果表明,基于动态重要度的方法可以显著提高供水管网的抗震韧性。     

湖南水口山铅锌多金属矿田中铀的赋存状态及其共生矿物组合北大核心CSCD

共伴生铀资源的综合开发是近年来铀矿勘查的工作重点之一。湖南水口山铅锌多金属矿田中产有诸多铅锌多金属矿床,且这些矿床中均共伴生有一定规模的铀矿化,是开展共伴生铀资源综合开发的有利地区,但铀矿化的微观地质特征尚不清楚。基于此,本文在前人研究成果的基础上,通过α径迹蚀刻、扫描电镜-能谱分析和电子探针分析,对水口山矿田铅锌多金属矿床中的铀矿石开展了岩矿相学研究。结果显示,水口山矿田中铀矿石多具角砾状构造,铀主要以独立铀矿物(沥青铀矿和铀石)的形式存在,与石英、伊利石和黄铁矿共生,广泛分布在胶结物内,围绕早期硫化物及其氧化后的次生矿物生长,或切穿早期硫化物,少量沿微裂隙充填进入早期含黄铁矿硅质角砾中。铀矿化的产出特征及共生矿物组合揭示其应是铅锌矿化之后构造-热液活动的产物,矿质沉淀发生在还原、中性-弱酸性、低温环境中。结合前人研究成果,认为水口山矿田中的铀矿化具有一定的规模、较高的品位、成熟的开采利用条件,通过现有的地质工程,可实现对共伴生铀资源的综合开发。     

矽卡岩化作用排碳到大气中的途径SCIEI北大核心CSCD

鉴于大陆岩浆弧上盘广泛分布有碳酸盐岩,岩体上升侵位过程使其碳通量明显的高于洋内岛弧,从而有可能影响着地质历史长时间尺度(百万年)的气候变化。陆弧碳的排放可分为两部分,一部分是与喷出岩相关的火山作用,另一部分是与侵入岩相关的脱碳过程。侵入岩的体量一般是喷出岩体量的10倍以上,由此与侵入岩有关的脱碳作用释放的碳通量不可忽视,可能类似与喷出岩有关的火山作用释放的碳通量甚至更大。火山作用能够将气体直接排入大气中,因此在以往的工作中研究较为充分。但与侵入岩相关的脱碳过程如:矽卡岩化,发生在地下,关于地下脱碳过程如何将碳释放到大气中还缺少详细的工作。本文,通过对比研究火山地区和非火山地区与侵入岩相关的深部脱碳过程,发现深部碳可以通过区域断层系统、地下水系统和热泉、火山通道、隐爆角砾岩筒、高频率的岩浆热液事件等途径瞬时地释放进入大气。通过初步估算,发现单个矽卡岩矿化事件所产生的二氧化碳通量(0.02~0.2Mt/yr)能够与目前地球绝大部分的普通单个火山的碳通量(<0.5Mt/yr)类比。因此岩浆深部脱碳过程对大气的影响至少与火山相当,其对气候的影响不可忽视。     

小波多尺度分析在青藏高原东缘重力场的应用

在印度板块与欧亚板块的碰撞作用下,青藏高原的深部塑性物质在碰撞挤压作用下向外挤出,青藏高原东缘发育多条东西向伸展南北走向断裂构造带,构造背景复杂,地震活动频繁.基于WGM2012地球重力场模型,采用小波多尺度分析对青藏高原东缘卫星重力数据进行处理,利用径向平均功率谱计算分析多尺度小波分解后的重力异常的物源平均深度,结合...     

大型城市管网抗震可靠性分析与优化

本文提出了地震作用下供水系统的渗漏模型,发展了地震后带渗漏管网的流分析技术,结合一次二阶矩方法获得了地震后供水管网的功能可靠度。针对供燃气管网系统则提出了一类高效精确的大型网络抗震连通可靠度分析的概率解析算法———递推分解算法。以上述管网抗震可靠性分析理论为基础,分别发展了基于模拟退火算法的供水系统网络拓扑优化分析理论和基于遗传算法的供燃气网络系统拓扑优化理论。