有限元离散模型中的出平面运动形式

波动在有限元离散模型中传播时,会出现许多不同于连续介质中波动的现象.本文引用经典物理学中晶格动力学的分析方法,由有限元离散形式的出平面波动方程得到频散关系,在此基础上,讨论了集中质量有限元模型中各种可能的出平面运动形式,并分析了考虑时域离散化影响下各种形式可能存在的频率范围.     

地铁车站模型地震破坏连续-离散耦合模拟分析

基于北京地区典型地铁车站结构的大型振动台试验建立了有限差分-颗粒流离散元耦合模型,对车站结构模型的地震响应和破坏现象进行了模拟分析。在耦合计算模型中,土体采用连续模型,结构采用颗粒流离散元模型模拟,在FLAC边界节点处建立接触面,将FLAC在大应变模式计算的位移通过接触面传输给PFC;并将颗粒与接触面计算的相互作用力传输给FLAC,作为施加在各节点上的力,从而实现并行耦合运算。结果表明,模型的计算结果与试验结果拟合得较好;地震加载过程中,柱板、墙板节点为地铁车站模型结构的薄弱部位;模型的整个破坏过程和能量转化过程分为3个阶段进行;颗粒孔隙率、配位数和接触力的变化以及能量的转化规律能够反映结构的破坏过程。     

由多项式构成的离散空间直交系

本文由多项式构成了离散空间的三组直交系;证明了由多项式构成的离散空间直交系的每一直交多项式的诸系数比都是唯一确定的,在这种意义上讲,离散空间直交系是唯一的;从这一唯一性出发,本文导出了直交系各直交多项式的对称性,这种对称性给数据处理,特别是实时数据处理工作带来了方便。     

三维地震数据离散光滑插值的共轭梯度法

针对三维地震数据插值,提出采用Laplacian算子进行光滑约束的插值方法,并借鉴Mallet研究的离散光滑插值思路,采用预条件共轭梯度法,直接生成网格节点上的值,从而回避寻求满足插值方程的函数. 为了实现其中Laplacian算子的快速求逆,文中引入Claerbout螺旋坐标系谱因式分解理论. 在螺旋坐标系下,Laplacian算子的表示矩阵具有Toeplitz结构,其快速求逆可由谱法LU分解实现. 基于二维离散光滑插值,文中还给出共轭梯度法与NMO相结合的沿时间切片逐层处理的离散光滑插值流程. 最后,应用该方法对模型数据和实际三维地震数据进行了处理.     

引潮位展开中的面球谐函数及其递推公式

为了引潮位展开,文中定义了一种完全规格化的面球谐函数,同时根据勒让德（Ｌｅｇｅｎｄｒｅ）函数以及契比雪夫（Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ）多项式之递推公式,导出一组面球谐函数的递推公式．据此改进引潮位计算程序,使引潮位展开在ＰＣ－５８６计算机上只需要不到１０ｍｉｎ时间即可完成．完全规格化的面球谐函数可以起到规格化的作用,没有必要再继续采用杜德森（Ｄｏｏｄｓｏｎ）规格化．即使采用,也没有必要使用严格的小数值,取其相近的整数值即可．以完全规格化的缔合球谐函数代替Ｄｏｏｄｓｏｎ规格化,并借助面球谐函数的递推公式,使引潮位的表达式更加简洁、规范．文中对高精度潮汐计算中的一些重要问题进行了讨论,指出以往在Ｄｏｏｄｓｏｎ常数归算上存在的误区,还就天体与测站坐标系统的一致性问题进行了讨论．     

多相离散随机介质模型及其探地雷达波场特征研究

沥青混凝土是由骨料、沥青胶浆、空气按照一定的体积百分比混合而成的多相非匀质混合物, 其骨料、沥青胶浆和空气的体积不等、形状各异、介电特性不同、空间位置随机分布, 具有明显的多相、离散、随机介质特征.本文基于随机介质模型理论, (1)测量与统计了介电常数在典型沥青混凝土芯样空间上的随机分布统计特征; (2)估算了沥青混凝土介质的自相关函数及其特征参数(自相关长度、自相关角度等), 确定其随机介质类型; (3)提出了量化约束下的多相离散随机介质建模算法, 以混合型椭圆自相关函数为基础, 构建了不同粗糙度因子的多相离散随机介质模型; (4)构建了不同空隙率的多相离散随机介质模型, 正演模拟与对比分析了探地雷达波在均匀介质、连续型随机介质和多相离散随机介质中的传播特征.结果表明:多相离散随机介质模型不仅描述了沥青混凝土的多相、离散与空间随机分布统计特征, 而且进一步描述了其各组成物质体积百分比, 能更全面、准确地描述沥青混凝土的介质特征, 同时也为描述其他类似材料或介质提供了新的方法和途径; 在多相离散随机介质模型中, 探地雷达波散射强烈, 随机、无序传播的散射波相互叠加干涉, 形成了明显的随机扰动和"噪声", 致使异常体反射波扭曲变形、不连续, 降低了探地雷达回波的信噪比和分辨率.研究探地雷达波的随机扰动特征与多相离散随机介质模型参数之间的关系, 将为定量评价多相离散随机介质的属性参数提供参考和帮助.     

基于空间离散烈度点椭圆模型的历史地震参数估计方法研究

正由于地震仪器记录的历史较短,不足以在短时间、小尺度范围内弄清楚地震活动性规律,因而研究历史地震非常重要。地震史料只有转换成用现代地震参数(如震级、震中位置等)的形式来表达,才有可能用于地震科学的各种研究。已出版的各版本历史地震目录中地震参数估算方法主观经验性较强,不确定性较大;现有新方法多以圆烈度衰减关系为基础,忽略了烈度分布的椭圆特征。本文通过建立椭圆烈度分布模型,联立椭圆数学方程,直接代     

基于多种GPS数据研究福建及其邻近海域1994-1997年地壳水平运动

为研究中国大陆东南部的边缘海动力学,基于中国大陆和福建区域的ＧＰＳ观测网 以及环绕中国大陆的ＩＧＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧＰＳ Ｓｅｒｖｉｃｅ）跟踪站在１９９４—１９９７年间的测量数据, 建立块体运动和块内变形两种力学模型,研究了福建及其邻近海域现今地壳水平运动速度场 和应变率场．结果表明：无论在中国大陆还是在中国大陆周边框架内,或相对于台湾而言,福 建及其邻近海域均整体地向着东南或东偏南方向,即指向海洋的方向作水平运动．运动平均 速率为１１．２±３．０ｍｍ／ａ（福建网）或１４．０±４．０ｍｍ／ａ（全国网）．然而在福建区域内还存在着 一种由海洋指向大陆内部的北西向运动,其运动平均速率为 ３．０± ２．６ｍｍ／ ａ．区域应变率场 主压应变方位为ＮＷ（ＮＷＷ）－ＳＥ（ＳＥＥ）．印度板块对欧亚板块的碰撞通过中国大陆内部各 块体间的侧向传递和菲律宾海板块对台湾（欧亚大陆东南沿）的仰冲与挤压,同时作用到福建 及其邻近海域。此种联合作用现今仍在继续进行中,前者的影响比后者更强烈,但前者形成的 速率场均匀,而后者不均匀。     

电阻率-孔隙度、电阻率-含油(气)饱和度关系的一般形式及其最佳逼近函数类型的确定(Ⅰ)

本文导出了电阻率-孔隙度、电阻率-含油(气)饱和度关系的一般形式——两个对称的表达式,并给予了实验证明。同时,本文指出,Archie公式、Winsauer公式和双水公式都是一般形式在一定条件下的特例。在一般情况下,本文给出了14个能够逼近这两个表达式的函数类型,通过岩芯数据进行选优,可以得到适合不同地区或地层的最优方程。根据本文理论建立的解释方法和研制的软件已经在油田生产中推广应用并取得了良好效果。 由于涉及内容较多,全文分两部分撰写。以下是本文的第(Ⅰ)部分,即一般形式的导出及实验验证;而最佳函数类型的确定及其在生产中的应用将作为本文的第(Ⅱ)部分发表。     

电阻率-孔隙度、电阻率-含油（气）饱和度关系的一般形式及其最佳逼近函数类型的确定（Ⅰ）

本文导出了电阻率-孔隙度、电阻率-含油（气）饱和度关系的一般形式——两个对称的表达式,并给予了实验证明。同时,本文指出,Archie公式、Winsauer公式和双水公式都是一般形式在一定条件下的特例。在一般情况下,本文给出了14个能够逼近这两个表达式的函数类型,通过岩芯数据进行选优,可以得到适合不同地区或地层的最优方程。根据本文理论建立的解释方法和研制的软件已经在油田生产中推广应用并取得了良好效果。 由于涉及内容较多,全文分两部分撰写。以下是本文的第（Ⅰ）部分,即一般形式的导出及实验验证;而最佳函数类型的确定及其在生产中的应用将作为本文的第（Ⅱ）部分发表。     

基于峰值频率的薄层厚度计算公式及其近似(英文)

调谐厚度范围内薄层厚度定量预测一直是地震勘探面临的挑战之一,目前多数讨论仅限于顶底反射系数等幅反极性的薄层,对于其他薄层类型尚无系统研究.本文将所有薄层划分为四类:等幅反极性薄层、不等幅反极性薄层、等幅同极性薄层、不等幅同极性型薄层;通过理论推导得到薄层地震峰值频率与厚度关系的一般表达式,针对该式为一个复杂非线性隐式、难于直接应用求取薄层厚度的难题,采用三角函数的泰勒展开式进行简化,给出每类薄层厚度定量估算的近似公式,并系统讨论了各阶近似公式的精度.与传统的利用振幅信息求取薄层厚度的方法相比,本文方法的精度更高,且不受顶底反射系数绝对大小的影响,便于实际应用.     

地表数据驱动的与层相关的层间多次波消除方法及应用

基于反馈模型的地表相关多次波消除方法SRME（Surface-Related Multiple Elimination）近年来已得到了广泛的应用.利用共聚焦点CFP（Common Focus Point）道集代替炮集,可以将该方法扩展至层间多次波的消除.地表数据驱动的层间多次波消除方法直接利用地表观测数据进行层间多次波预测,避免了构建CFP道集所需的聚焦运算,特别是与层相关的层间多次波消除方法有效提高了多次波预测的计算效率.但地表数据驱动的与层相关的层间多次波消除方法并没有从理论上被严格地推导证明,其与CFP方法之间的关系亦未被讨论.本文在CFP方法的理论基础上推导了地表数据驱动的与层相关的层间多次波消除方法,阐明了CFP方法与地表数据驱动方法之间的内在联系.并将该方法应用于模型数据和野外实际数据,应用实例表明了所提方法的有效性.