南极和格陵兰岛GPS连续台站背景噪声时空特性

基于GPS观测数据获取的陆地垂向运动对研究现今两极区域的冰川质量变化具有重要的科学意义.受地表环境负荷对GPS时间序列中背景噪声空间异质性的影响, 在利用GPS时间序列获取垂向速度场时, 估计结果存在较大不确定度.本文针对南极和格陵兰岛区域的GPS连续观测时间序列中背景噪声的空间特性对速度场及其不确定度的影响问题, 利用地表环境负荷模型(包括大气、非潮汐海洋和水文负荷)和重力卫星GRACE/GRACE-FO观测数据反演的地表弹性形变对GPS时间序列进行了改正.通过对改正前后的数据进行背景噪声特性分析, 揭示出修正环境负荷形变能够有效降低极区GPS时间序列背景噪声幅度, 但是大气和非潮汐海洋负荷改正造成了大多数台站背景噪声谱指数的减小, 南极和格陵兰岛分别约为其GPS台站总数的46.1%和84.6%, 直接导致了对GPS速度不确定度估计的改善效果不明显.对背景噪声空间异质性的研究结果表明, 极区台站的背景噪声参数主要表现为随纬度变化的空间特性.

     

中国钛白粉生产环境效应及可持续发展

钛白粉是钛氧化物的主要产品形态,其制造和使用是钛资源的主要利用方式。钛白粉生产中存在的资源消耗量大、环境污染严重和成本、价格高等问题对钛白粉产业和钛白粉应用领域各产业的发展形成严重制约,中国钛白粉生产未来还面临钛资源形态不匹配等问题。中国钛白粉企业现有硫酸法制造工艺的优化、转型升级和采用材料复合技术制备可节代二氧化钛的钛白代用材料应成为其可持续发展的对策。     

隧道结构病害处治数值仿真模拟

隧道病害处治是一种高风险的特殊施工,不允许失败而再次处治.从数值模拟的角度,以海南大茅隧道右洞结构病害处治为工程实例,针对隧道结构病害处治预案,进行了隧道开挖、支护、产生结构病害及病害处治全过程的仿真分析,进而评价其处治效果,并提出合理建议.提供了一种评价病害处治措施的有效途径.     

基于Google Earth的浑河断裂带遥感影像解译分析

遥感解译分析是断裂调查和活动性研究的重要工作内容,通过清晰、完整的断裂线性影像判读并结合实际验证调查能够获得断裂构造展布、结构、规模和活动特征等多方面的参数.浑河断裂带发育于沈阳、抚顺及其以东的辽东山地,其Google Earth卫星数据分辨率可以达到1～2.5m至亚米级,客观上提供了进行浑河断裂带遥感解译分析的条件....     

分布式节点海洋环境三维布局优化方法及仿真研究

现有的分布式定位系统节点布局研究主要集中在2个方面:1)基于理论推导,采取最佳战略布局一些特殊点,推导模型十分复杂,不具有普遍的实用性;2)按照一定的原则,将节点布局问题转化为最优化问题,借助智能优化算法寻优迭代逼近最佳布站策略,该方法具有普遍适用性.可采用智能优化算法进行计算.通过使用BELLHOP模型对水声信道进行...     

考虑地震影响的地基极限承载力的理论解析解

本文根据塑性力学中的滑移线法,建立了地震力作用下的地基土的滑移线应力方程,并在考虑地基土的自重和不计其自重的情况下,推导出了此时地基土的极限承载力的理论解析解.     

基于矩阵球谐叠积方法估计Mm和Mf潮波重力潮汐因子及约束下地幔滞弹性参数

地幔滞弹性参数对理解和认识地球内部动力学过程及能量耗散机制至关重要.目前, 下地幔滞弹性参数主要依赖长周期固体潮和极潮等大地测量观测的反演与约束, 但相应研究结果之间仍存在明显的差异.本文采用高精度的超导重力仪(Superconducting Gravimeter, SG)观测资料对长周期频段的Mm和Mf潮波重力潮汐因子进行估计, 并反演下地幔滞弹性参数.对SG观测资料进行精细预处理, 并扣除多种重力信号及短周期潮波的干扰; 采用矩阵球谐叠积方法估计的Mm和Mf潮波的重力潮汐因子分别为1.1589(±0.0011)-0.0006i(±0.0012)和1.1586(±0.0007)-0.0008i(±0.0009).基于估计的重力潮汐因子, 得到5 mHz参考频率的下地幔滞弹性参数f_r(ω)和f_i(ω), 对于Mm潮波分别为-15.6(±8.7)和4.7(±9.5), 对于Mf潮波分别为-13.2(±5.5)和6.3(±7.1), 最终反演的物质依赖参数α值为0.185(±0.09), 与已有研究中基于卫星激光测距和GNSS观测的研究结果一致, 表明了估值的可靠性.研究可为下地幔滞弹性参数提供约束, 有助于了解地球内部的物理性质以及地球对于潮汐信号的响应特征.

     

基于有限元方法研究岫岩罗圈里陨石坑地形对地震反应的影响

基于有限元方法对岫岩罗圈里陨石坑地形对地震反应的影响进行了探索。结合文献资料、岩土勘察工作建立了岫岩罗圈里陨石坑二维有限元分析模型。选用粘弹性人工边界和等效节点力输入方法解决了有限元模拟半空间无限域时的边界问题和地震动输入问题。为了突出地形因素的影响,采用弹性材料介质进行数值模拟分析,并与水平场地模型的分析结果进行了对比。数值模拟结果和对比表明:罗圈里陨石坑地形对于陨石坑中部的地震动有显著的放大作用,远高于水平场地模型。此外,盆地中部短周期部分的反应谱也明显高于盆地边缘和水平一维场地模型,这是导致海城地震中盆地中部自振周期较短的单层房屋破坏明显严重的主要原因。     

Modeling and simulation of a novel autonomous underwater vehicle with glider and flapping-foil propulsion capabilities

HAISHEN is a long-ranged and highly maneuverable AUV which has two operating modes: glider mode and flapping-foil propulsion mode. As part of the vehicle development, a three-dimensional mathematical model of the conceptual vehicle was developed on the assumption that HAISHEN has a rigid body with two independently controlled oscillating hydrofoils. A flapping-foil model was developed based on the work done by Georgiades et al. (2009). Effect of controllable hydrofoils on the vehicle stable motion performance was studied theoretically. Finally, a dynamics simulation of the vehicle in both operating modes is created in this paper. The simulation demonstrates that: (1) in the glider mode, owing to the independent control of the pitch angle of each hydrofoil, HAISHEN travels faster and more efficiently and has a smaller turning radius than conventional fix-winged gliders; (2) in the flapping-foil propulsion mode, HAISHEN has a high maneuverability with a turning radius smaller than 15 m and a forward motion velocity about 1.8 m/s; (3) the vehicle is stable under all expected operating conditions.