薄板样条的半参数估计在地球重力场中的应用

提出了一种受多维变量影响的解决系统误差的半参数估计的薄板样条法,分析了其正则矩阵R,以某一重力异常数据处理算例验证了其正确性与可行性.     

延安地区雷电流幅值累积概率分布特征及计算公式

利用陕西省雷电定位系统资料分析了延安地区2009—2012年的雷电流数据,并对多种雷电流幅值累积概率公式进行了比较分析,同时引入雷电流概率密度公式,列举实例,分析了各累积概率公式所拟合的曲线与实测值所绘制曲线的误差,并根据分析结果给出了该地区带有未知系数α、β的雷电流幅值累积概率计算公式,利用Matlab的Cftool工具中的最小二乘曲线拟合方法对地闪进行拟合,求出拟合误差最小和拟合效果最好时的α、β值,得出了该地区更为精确的雷电流幅值累积概率计算公式,并利用该地区2013年的雷电流数据对推导出的公式进行了准确性验证.结果表明：正闪的平均雷电流幅值明显大于负闪,而负闪的雷电流幅值分布比正闪的分布相对更集中;正闪的雷电流幅值累积概率的分布曲线比较平缓,而负闪的相对比较陡峭;利用规程公式拟合的曲线与实测值对应的曲线差异较大,而利用IEEE Std和CIGRE推荐公式分别拟合的曲线与实测值对应曲线的变化趋势一致,相比规程公式IEEE Std的误差明显减小;当α=36.04,β=4.349时,拟合误差最小,拟合效果最好,并且发现雷电流I_c在0~150 kA时,拟合误差在-0.025~0.018,当I_c=35 kA时,拟合误差最大,为0.025,当I_c大于150 kA时,拟合误差趋于0.     

基于切片的3维树木绘制算法

树木的3维渲染是地形仿真的重要组成部分.在基于经典广告牌3维树模型绘制基础上,应用一种切片方案模拟树的体特征,实现视觉效果更为真实的3维树模拟.在切片绘制时,算法充分利用图形硬件的可编程特性,使整个顶点变换和纹理单元都在图形硬件上装配实现,同时应用LOD原理绘制切片,提高绘制效率.最后,通过实验验证了算法的正确性和实用性.     

近岸波浪传播折射变形的数学模型综述

对研究近岸波浪折射变形的各种数学模型（基本方程和数值方法）进行了较为系统的归纳总结和评述,内容包括线性规则波折射数学模型,非线性规则波折射数学模型,波群折射数学模型,不规则波折射数学模型。     

Numerical Study of Submerged Vertical Plane Jets Under Progressive Water Surface Waves

When wastewater is discharged into a coastal area through an ouffall system, it will always be subjected to the action of waves. It is important to study and quantify the mixing of the discharge with the ambient water so that accurate environmental impact assessment can be made for such discharge conditions. The present work aims to study the phenomenon of a plane jet discharged into water environment with regular waves. A 3D numerical model based on the full Navier- Stokes equations （NSE） in the a-coordinate is developed to study the present problem. Turbulence effects are modeled by a subgrid-scale （SGS） model using the concept of large eddy simulation （LES）. The operator splitting method is used to solve the modified NSE. The model has been applied to the simulation of three different eases of submerged plane jets with surface waves： jet with strong waves, jet with weak waves and jet without waves. Numerical results show that the waves enhance the mixing of the jet with the ambient fluid, and cause a periodic deflection of the jet. The size of the recirculation is about 1.5- 2.4 h （water depth） . The velocity profile of the jet is serf-similar in the zone of established flow for both the pure jet and jet in wave circumstances. The spreading characteristic constant a is 0. 100 and 0. 105 for pure momentum jets with Re numbers 1025 and 2050. The value of a increases from 0. 130 to 0. 147 for a jet in weak and strong wave circumstances, showing that waves have an obvious effect on the mixing and dilution properties of jets. Numerical results are in good agreement with the experimental data for the cases of pure jets and jets with waves.     

基于非静压模型的非淹没刚性植物消波特性数值模拟研究

基于非静压单相流模型NHWAVE,设计不同的计算工况,系统研究了规则波与非规则波作用下,非淹没刚性植物的消波特性。将计算结果和实验数据进行对比分析,验证了非静压模型NHWAVE计算植物消波特性的准确性。进一步研究了波高、周期和水深等因素对植物消波特性的影响,探讨了植物消波特性与这些水动力因素的内在联系。结果表明:非淹没刚性植物的消波效率受波高和周期的影响较大,水深对消波效率的影响很小。由于波浪非线性的影响,基于线性波理论的消波理论模型对植物消波能力的估计偏小。     

规则波作用下二维水平板冲击压力概率分析

通过模型试验的方式研究了波浪对二维水平板冲击压力峰值的概率分布。首先,统计分析了水平板底部各测点的压力峰值,发现密闭水平板底部各位置处的压力峰值分布与三参数威布尔分布吻合较好;然后,从统计学与概率论的角度进一步探讨了水平板底部各位置处压力峰值分布函数的参数与测量样本统计特征值之间的关系;最后,通过不同入射波浪工况的对比,分析了威布尔分布各参数与测点相对位置、入射波相对波高以及入射波相对波长之间的关系及其所代表的物理意义。统计分析显示:威布尔分布的相对位置参数(θ/-P)从水平板前端到后端呈现先增大后减小的趋势,在水平板中段较恒定(约为0.6);相对尺度参数(λ/-P),在水平板中段偏小,两端偏大;形状参数(κ)在相对波高较大时,在水平板的中段偏大,并且相对波长大于1.3时,κ在水平板的中部均值随相对波长的增大而减小,相对波长为2时,该值接近于1。     

立管-水平板结构消浪特性试验研究

在现有的矩形方箱和透空结构的基础上,提出一种由立管和水平板组合而成的消浪结构。利用波浪水槽物理模型试验,测试该结构在单向规则波作用下的消浪性能。分别探讨了其单排布置和双排布置时的透射系数随结构宽度、相对吃水深 度、相对间距等因素的变化规律。结果表明：单排布置时,透射系数随结构宽度的增大而减小,总体上随吃水深度的增大而减小;双排布置时,透射系数相对总宽度相同的单体结构减少 10 %,透射系数随吃水深度的增大而减小,前后间距对透射系数的影响不明显。对试验结果数据进行曲线拟合,得到了透射系数关于各影响因素的函数表达式。     

岩体等效变形参数研究

岩体变形参数的确定对岩体稳定性模拟至关重要.提出了确定规则裂隙和不规则裂隙岩体等效变形参数的一种模型, 探讨了岩体等效变形参数的规律.通过对不考虑渗流-应力耦合时岩体等效变形性能的研究, 可以发现岩体的等效变形参数不仅与各组结构面的几何形态、结构面变形参数、岩块变形参数等有关, 而且与不同组系结构面间的交切形态有关.岩体的REVs具备以下几点规律: 首先REVs具有多尺度效应和不确定性.其次, REVs与结构面各几何形态要素之间有如下关系: 平均迹长越大, 平均间距越小, 方向角的方差越大, 结构面分布越凌乱, REVs的取值越小.REVs与岩块、结构面变形参数之间有如下关系: 结构面变形参数与岩块变形参数的差异程度对REVs的取值没有明显影响, 但是不同组系结构面或是同一组中的各条结构面, 其变形参数差异越小, REVs的取值将越小.      

Laboratory investigation on wave transmission through two rows of perforated hollow piles

Experimental investigations on perforated hollow piles in two rows were conducted in a two dimensional wave flume. The influence of water depth, incident wave steepness, clear spacing between the piles and the spacing of pile rows on transmission coefficient have been studied. The effect of staggering of piles in rows is investigated. The results are also compared with the results of experiments on piles without perforations. The investigations have revealed that perforated piles attenuate more wave energy than non-perforated piles. The transmission coefficient K_t decreases as the wave steepness increases for both non-perforated and perforated piles. For non-perforated piles as relative clear spacing between the piles (b/D) decreases, for waves of higher steepness, K_t decreases while for perforated piles as b/D decreases, K_t is decreasing for all the steepness considered. As the relative clear spacing between the pile rows (B/D) increases K_t initially decreases till B/D is around one and later it starts increasing for both non-perforated and perforated piles. Staggering of piles has little effect on K_t. It is also found that water depth has insignificant influence on transmission coefficient at higher steepness for both perforated and non-perforated piles. Wave period alone does not directly influence transmission coefficient K_t.