基于连续帧间差分的抛弃式探头三维下沉运动处理方法研究

抛弃式探头由无人机装载,能够在较远目标区域和危险海域开展海洋水文环境剖面参数的测量。通过安装不同传感器,可以实现对温度、盐度的剖面测量,其深度的测量采用数学方法计算得到。针对双摄像机水箱实验获得的5个不同攻角实验结果,分析了常用的运动目标的检测方法,最终选择基于连续帧间差分法,确定探头的三维坐标位置,进而得到探头下沉运动的三维运动轨迹和速度曲线等信息。探头从水面释放后攻角在下沉过程中不断调整,改变运动姿态,同时伴随自身的旋转,抵消水平方向阻力作用,初始攻角产生的深度测量误差主要体现在加速过程,探头达到匀速运动后测量误差不变,在不考虑横流的情况下,探头最后以匀速垂直下落运动。     

差分法周跳探测与修复方法改进

在目前常用的周跳探测与修复方法基础上 ,提出了首先将观测资料按照观测历元不连续分成若干小弧段 ,然后利用差分法进行周跳探测 ,根据差分后周跳放大的特性判断周跳和野值 ,并确定其位置利用宽带组合和电离层组合的方法解算周跳大小。通过实例验证了其有效性。     

差分法在电阻率测深数据处理中的应用

地球物理的测深方法广泛使用于水电工程与固体矿产地质勘探工作中。应用差分法原理进行数据处理，信息提取是提高电阻率测深的解释推断，它具有去掉背景场，突出局部场的作用；ρｍ测深断面正演概念形象鲜明，能提供各种地质体的电场信息，从而有利于从场的形态、场的结构来研究异常性质。文中探索了二阶、三阶差分法的基本原理，并应用于水电工程坝址勘查，获得较好的效果。     

桩-网路堤位移应力分析及其应用

由于桩-网复合地基的结构形式比较复杂,难以采用解析法求得其应力和位移。利用有限差分法对某桩-网法路堤进行了数值模拟,并取得了较好结果。计算结果显示,桩间土沉降线为悬链线,与现场位移监测结果吻合较好;桩身弯矩和桩土应力反映了桩-网复合地基的一些受力机理。分析认为,桩间土沉降较大的主要原因是由土体本身压缩及桩侧弯引起的。     

主动式声纳列阵拖曳系统姿态数值计算

主动式声纳列阵拖曳系统是用于探测潜艇的新型声纳系统，为了准确探测潜艇的位置，必须首先预报声纳列阵的瓷态，本文通过对其三维力学模型的分析，得到该系统的运动微分方程，其中缆索的力学方程是基于Ablow和Milinazzo的模型，而对于拖体则运用六自由度空间运动方程模拟，结合边界条件，用有限差分法求解，通过对拖船的不同运动状态如匀速，变速和回转的计算，证明本文的方法对于预报声纳列阵的姿态是有效的。     

磁偶源2.5维瞬变电磁场全空间FDTD数值模拟

为解决模拟瞬变电磁场在3维介质中传播出现的计算量大、对计算机要求高等问题,使用了3维磁偶极源来模拟2维均匀介质和层状介质中方形和薄板低阻体的全空间响应特征。模拟中使用了时域有限差分法,采用非均匀网格和时间步长,分析了瞬变电磁场在均匀介质和层状介质中的传播规律,以及巷道和交界面对场的影响特征,为解释全空间均匀介质和层状介质TEM异常提供参考。     

非均匀介质中地震波传播的数值模拟

地震波场数值模拟方法多种多样,各种方法都有各自的特点.这里推出一种全新地震波场模拟方法--基于Forsyte广义正交多项式的迭积微分算子法,该方法将计算数学中的Forsyte多项式,应用到地震波传播的数值模拟中,它同时具有广义正交多项式迭积微分算子的高精度和有限差分短算子算法的高速度.通过对算子长度的调节及算子系数的优化,可同时兼顾波场解的全局信息与局部信息.复杂非均匀介质模型数值模拟结果说明了该方法的可行性.将该方法的计算结果与傅氏变换伪谱法、错格高阶有限差分法相比较,结果说明,该方法在波场模拟方面具有较好的发展潜力,并具有自身独到的优越性.     

基于有限差分法的抗滑桩计算机辅助设计

基于地基系数“m-m”法、“m-k”法、“k-k”法的原理,考虑桩顶和桩底边界条件以及桩在滑动面处位移、转角、弯矩和剪力的连续条件,可解得桩身各节点的位移和内力,提出了进行抗滑桩全桩内力计算的有限差分法。根据差分方程并用VB6.0编制了实用的计算程序,既可避免繁琐的查表计算,提高计算速度,又可提高计算精度,直观生动,真正实现了人机交互,在界面的引导下,设计人员可完成全部计算,并绘出内力图形和抗滑桩截面配筋图,使设计更方便快捷,该软件可以极大地提高生产效率,降低工程造价,从而实现抗滑桩的优化设计。最后采用上述方法对某滑坡的悬臂抗滑桩进行了设计与计算。     

强速度反差介质中的基尔霍夫衍射成像

在不均匀介质中进行走时计算，有限差分方法优于射线追踪方法。然而，当将这些方法应用到基尔霍夫偏移，在出现强速度反差时就会产生严重问题。如果采用有限差分走时方法计算初至，由于大量的地下信息通常由直达体波所携带，那么，就会产生不完整的图象。我们提出一个计算续至走时的新方法，解决了上述问题，并将初至和续至走时都应用到基尔霍夫衍射成像算法中。反差显示，在基尔霍夫偏移中兼用初至和续至波能够明显改善强速度反差介质的成像。     

基坑悬臂支护桩的双参数有限差分算法研究

在现行基坑规范建议的单参数法的基础上,推导了基坑悬臂支护桩双参数弹性地基有限差分法,将支护桩视为整体,等距离离散化,采用统一的有限差分格式以简化求解格式,并对计算出的土反力超过极限被动土压力的部分进行应力修正,有效地提高了计算精度与效率。以实际工程为例,根据现场监测值反演出地基抗力双参数m和n,将有限差分法的计算值与实测数据进行对比,结果显示吻合良好。从而说明在满足相同精度的条件下,该有限差分法更简便,更具优势。同时讨论了抗剪强度参数及嵌固深度等因素对应力修正的影响,获得了一些有益于工程的结论。