自适应网格加密求解洞室围岩塑性区

在弹塑性交界面上存在应力跳跃。 将应力跳跃值作为加密网格的准则, 不仅可使应力计算精度大幅度提高, 而且可求出塑性区的形状。 针对塑性区求解这一具体问题, 提出了一种修正的网格加密准则。 通过改变影响围岩塑性区的几个主要影响因素, 进行了大量的数值计算, 结果表明所提出的修正加密准则能正确地求出围岩塑性区的形状和大小。     

基于非结构网格的电阻率三维带地形反演

地表起伏地形在野外矿产资源勘察中不可避免,其对直流电阻率法勘探影响巨大.近年来,电阻率三维正演取得诸多进展,特别是应用非结构网格我们能够进行任意复杂地形和几何模型的电阻率三维数值模拟,但面向实际应用的起伏地形下电阻率三维反演依然困难.本文基于非结构化四面体网格,并考虑到应用GPS/GNSS时,区域地球物理调查中可非规则布设测网的实际特点,实现了任意地形(平坦或起伏)条件下、任意布设的偶极-偶极视电阻率数据的不完全Gauss-Newton三维反演.合成数据的反演结果表明了方法的有效性,可应用于复杂野外环境下的三维电法勘探.     

东中国海潮波自适应数值模型及其数值模拟

首次为整个东中国海设计出一种自适应网格 ,利用自适应网格能同时兼顾网格的光滑性、正交性及疏密程度的特点 ,得到了物理平面上的网格分布。该网格既与边界适应 ,又在水深变化急剧的东海陆坡处得以加密 ,从而使坐标变换下的三维模式成功实现了跨越陆坡的计算。用该模式模拟了海域的潮汐变化。依据所得结果绘制出 M2 分潮的同潮图和潮流椭圆。模拟结果与现有的数值研究结果基本一致 ,表明此模式在该海域的适用性     

滨海电厂增温对浮游动物群落粒径结构及采样网目选择的影响

Zooplankton samples were collected using 505, 160 and 77 μm mesh nets around a power plant during four seasons in 2011. We measured total length of zooplankton and divided zooplankton into seven size classes in order to explore how zooplankton community size-structure might be altered by thermal discharge from power plant. The total length of zooplankton varied from 93.7 to 40 074.7 μm. The spatial distribution of mesozooplankton(200-2 000 μm) populations were rarely affected by thermal discharge, while macro-(2 000-10 000 μm)and megalo-zooplankton(10 000 μm) had an obvious tendency to migrate away from the outfall of power plant.Thus, zooplankton community tended to become smaller and biodiversity reduced close to power plant.Moreover, we compared the zooplankton communities in three different mesh size nets. Species richness,abundance, evenness index and Shannon-Wiener diversity index of the 505 μm mesh size were significantly lower than those recorded from the 160 and 77 μm mesh size. Average zooplankton abundance was highest in the 77 μm mesh net((27 690.0±1 633.7) ind./m~3), followed by 160 μm mesh net((9 531.1±1 079.5) ind./m~3), and lowest in 505 μm mesh net((494.4±104.7) ind./m~3). The ANOSIM and SIMPER tests confirmed that these differences were mainly due to small zooplankton and early developmental stages of zooplankton. It is the first time to use the 77 μm mesh net to sample zooplankton in such an environment. The 77 μm mesh net had the overwhelming abundance of the copepod genus Oithona, as an order of magnitude greater than recorded for 160 μm mesh net and 100% loss through the 505 μm mesh net. These results indicate that the use of a small or even multiple sampling net is necessary to accurately quantify entire zooplankton community around coastal power plant.     

波浪滑翔机推进装置翼片的启动阶段水动力学分析

波浪滑翔机直接利用波浪能实现大范围长距离的机动运动观测,在海洋环境观测中可以发挥重要的作用。本文对波浪滑翔机推进装置在启动阶段的翼片的水动力学行为进行了研究。以波浪滑翔机水下推进装置的翼片为研究对象,运用雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS),对给定垂荡和摆动运动的翼片水动力学进行了水动力分析和仿真,模拟了单个翼片、纵向阵列多翼片的运动状况,得到推进装置翼片附近的压力分布和整体推进动力,分析翼片间距变化在启动阶段对推进力的影响作用。通过该研究工作为深入理解波浪滑翔机推进装置工作状态提供了理论依据。     

细网格推算流域面雨量方法应用浅析

介绍了流域细网格化的划分、在不固定测站条件下通过距离权重插补网格结点的雨 量和流域面雨量计算的方法，以及利用API函数(GetPixel)统计流域内网格结点的技术。     

基于CityGML的明清古建筑三维语义模型扩展及转换研究

针对现有的大量古建筑三维模型缺乏语义信息,不利于精细化和智能化管理等问题,对城市地理标记语言(City Geography Markup Language, CityGML)定义的建筑物模型进行了语义扩展,提出了一种从古建筑几何模型自动识别语义对象并转化为CityGML扩展模型的方法。首先,总结我国明清古建筑构件的共有特征,并使用CityGML的应用领域扩展机制增加斗拱、梁、柱、台基等古建筑通用对象的几何和语义表达。其次,利用古建筑Mesh模型各面片的法向量、坐标范围等特征和自定义规则提出了一套古建筑屋顶、墙面、立柱、门窗等语义对象自动识别方法。最后,依据CityGML扩展模型设计规范,从识别对象自动构建出几何语义一体化表达的古建筑三维模型。采用2个不同风格的古建筑模型进行语义对象提取和CityGML模型生成实验,使用本文提出的Mesh模型到CityGML LoD3扩展语义模型转换方法能够自动提取屋顶、墙面、台基等9类语义对象,每个Mesh模型能转换并生成400多个包含语义信息的平面多边形,95%以上的面片能正确识别。结果表明本文设计的CityGML扩展模型能够有效支持古建筑模型典型构...     

基于物理造波和主动消波的黏性数值波浪水槽开发

基于推板造波理论和摇板造波理论,在Open FOAM平台上采用重叠网格技术建立黏性数值波浪水槽,并使用一种结合SIMPLE算法和PISO算法的PIMPLE算法对数值模型进行求解。利用开发的数值模型通过数值收敛性测试和网格独立性测试分别重点研究了时间步长、库朗数和网格尺寸对数值精度和计算效率的影响。并对比研究了此数值模型分别嵌入层流模型和湍流模型的计算精度和计算效率。实现的规则波和二阶有限振幅波与理论结果和试验结果吻合,验证了此黏性数值波浪水槽的造波和主动消波功能。基于二维数值波浪水槽,进一步研究了三维数值造波,数值计算结果与理论结果吻合良好。研究结果不仅验证了重叠网格在二维和三维两相流体域中求解运动物体与流场交互的可靠性和正确性,而且为使用此黏性数值波浪水槽解决更复杂的海洋工程问题提供了依据。     

“20110901”温带风暴潮过程天气形势分析及数值预报研究

对2011年9月1日在渤海发生的一次较强温带风暴潮过程的成因及发展情况进行了深入的研究,并对此次温带风暴潮的预报情况进行了较为详细的数值研究分析和总结。从数值预报的结果来看,两套温带风暴潮数值预报模式都表现出较好的预报能力,特别是对于此类移动速度较为稳定的温带系统,预报时效可以延长到24 h左右。通过总结近10年来我国渤海典型温带风暴潮过程的致灾特点发现:冷空气和低压配合对渤海特别是渤海湾产生的温带风暴潮灾害性影响不容小觑,夏半年时更要注意中尺度对流天气叠加在气旋天气系统上对灾害的放大作用。     

含裂纹故障多自由度齿轮系统的动力学分析

为探讨齿轮系统裂纹故障的非线性动力学机理,研究含裂纹故障的四自由度齿轮系统的动力学特性,考虑时变啮合刚度及非线性间隙的影响,建立含裂纹故障的齿轮四自由度啮合耦合动力学模型,分析裂纹故障对系统啮合刚度的影响;采用谐波平衡法给出系统的解析解,分析裂纹故障及齿轮系统参数对齿轮传动系统的动力学行为的影响.结果表明,裂纹故障能够引起齿轮系统的幅值跳跃、分岔现象和系统共振,从而为齿轮箱的设计及裂纹故障的诊断提供依据.