三角网格谱元法地震波场数值模拟

谱元法结合了有限元法的灵活性和谱方法的指数收敛性,高效且高精度,是近年来发展的一种重要的地震波场数值模拟方法.经典的谱元法采用四边形(六面体)网格,利用一维Gauss-Legendre-Lobatto(GLL)积分的张量积得到对角的质量矩阵,以大大提高计算效率,但是四边形(六面体)网格不能够灵活地刻画复杂的几何模型的弯曲界面.为此,在谱元法中引入三角形(四面体)网格到二维(三维)是十分必要的.不同于经典的谱元法,在非结构化网格中不能使用GLL积分的张量积,使得非结构化网格的谱元法的实现存在着诸多的困难.目前,比较流行的三角网格谱元法,通过使用KoornwinderDubiner(KD)正交多项式,并正交化这些KD多项式构建基函数,同时利用重合的插值节点和积分节点以获取对角的质量矩阵;它所使用的积分点为优化的点集——Fekete点,且这些积分点能与四边形网格完全耦合.相比于四边形,三角网格谱元法能显著提高复杂模型的描述能力,对起伏地表模型有很大优势.本文引入高效的最佳匹配层(PML)吸收边界条件,并通过数值试验将三角网格谱元法与经典的谱元法进行对比研究.相比于经典的谱元法,三角网格谱元法显著缺点为较低的计算精度.对于7阶谱元,为了能够精确地模拟面波,三角网格谱元法需要在每个最短的面波波长内至少有11个采样点,然而经典的谱元法仅需4个采样点,并且前者所需的内存量约为后者的5.5倍.     

膝关节痛风性关节炎的CT与MRI分析

目的：探讨膝关节痛风性关节炎的CT和MRI影像特征。方法：回顾分析经手术病理证实的21例膝关节痛风性关节炎的CT和MRI表现,其中12例CT,14例MRI。结果：所有病例均能发现痛风结节,CT显示45个,MRI显示48个,痛风结节位于肌腱和韧带共58个,滑膜或关节腔内15个,骨内11个,其他软组织9个。形态呈条块状31个,结节状31个,线状4个,不规则形27个。骨质破坏CT共发现21处,MRI发现24处,位于骨边缘共30处;MRI显示5处骨质破坏周围骨髓水肿。痛风结节在T1WI均呈低至中等信号;T2WI上39个呈混杂信号,6个呈高信号,3个呈低信号。在5例均行CT及MRI检查膝关节比较中：CT显示痛风结节21个,MRI显示痛风结节18个;CT和MRI在显示骨质破坏的部位均为12处,MRI显示骨髓水肿4处;MRI显示软骨异常共5处。结论：膝关节痛风性关节炎在影像上有一定的特征性,CT更容易发现痛风结节,而MRI更合适于评估软组织情况及炎性改变,综合分析两种影像资料有助于准确诊断痛风性关节炎。     

山区公路半填半挖路基沉降控制指标与标准研究

为了避免路基沉降导致路面结构破坏,对适用于山区公路半填半挖路基的沉降控制指标和标准进行了研究。首先,基于常泊松比假定,推导了三维Merchant模型的Prony级数表达式,并以ABAQUS为工具建立了半填半挖路基沉降计算模型。计算结果表明,半填半挖路基工后沉降曲线为“勺”形或“S”形,曲线形状的差异揭示了路基沉降的时空耦合效应。其次,基于路基工后沉降机制分析,提出了如下假定：半填半挖路基工后沉降曲线为中心对称的“S”形,对称中心两侧的曲线段为抛物线。通过沥青路面结构对抛物线形路基沉降的力学响应分析,揭示了路面结构附加弯拉应力与抛物线方程的二次项系数a具有线性关系,据此提出采用a值作为半填半挖路基沉降控制指标。最后,基于沥青路面结构在交通荷载和路基沉降共同作用下的破坏模式,提出了半填半挖路基沉降控制标准的确定方法。研究成果为合理控制半填半挖路基工后沉降提供了明确的技术依据。     

无网格局部Petrov-Galerkin法大地电磁二维正演

将无网格局部Petrov-Galerkin算法用于大地电磁二维正演。介绍了该方法的基本原理;从大地电磁二维边值问题出发,利用子域法详细推导了与之对应的局部Petrov-Galerkin弱式方程,并用高斯积分法将其离散化。论述了无网格局部Petrov-Galerkin法较无单元Galerkin法及有限元法的优缺点,最后通过二维模型的计算验证了算法的有效性。      

巧用Excel解线性方程组

介绍一种较为简单明了的用Excel规划求解功能来解线性方程组的方法。     

裂隙型单斜介质中多方位地面三分量记录模拟

针对裂隙型储集层中更具代表性的各向异性介质模型,即在各向同性背景介质中含有两组斜交的垂直裂隙所构成的单斜各向异性介质模型,利用时间和空间上可达任意阶的高阶交错网格有限差分技术,对具有不同裂隙填充物性质的单斜介质中波的传播快照进行了模拟.结果证实各向异性介质中波的传播速度随传播方向的不同而产生明显的差异;裂隙填充物的性质对于速度各向异性具有很大的影响.另外,利用坐标旋转法,对水平层状各向异性介质中多方位地面三分量记录进行了模拟,结果表明了方位各向异性介质中,波的传播速度不仅随入射角的变化而变化,同时也随观测方位的不同而产生差异.数值模拟结果为进一步利用地面多方位地震属性进行各向异性参数的反演及裂隙参数的描述提供理论基础.     

宽角反射地震波走时模拟的双重网格法

在研究地壳结构的人工源宽角反射地震资料解释中,常规宽角反射波走时和射线路径计算大都假定地壳模型为层状块状均匀介质.为了逼近实际地壳结构模型,要求模型尺度较大,为了提高地震资料解释的可靠性,须减小模型离散单元的尺寸,但同时计算量大大增加,使资料解释的效率较低.为此,本文尝试同时提高宽角反射地震资料解释效率和可靠性的方法,即使用双重网格计算宽角反射地震波走时和射线路径的最小走时树方法.双重网格法在均匀介质内部仅计算大网格节点,在速度变化点、震源点和检波点区域,同时计算小网格节点;在界面边界点使用比介质内部节点更大的子波传播区域.模型计算结果表明,对于大尺度的层状块状均匀介质模型,在保证精度的条件下,本文所提出的双重网格射线追踪方法的计算效率比单网格方法显著提高.     

单台地震自动定位网格搜索法及其MATLAB试验

提出了一种利用单个地震台站三分向数字地震波形记录进行单台地震自动定位的网格搜索法。该方法以台站为中心,建立辐射状网格,按可变震中距步长和方位角步长进行搜索。对一个检测到的地震事件记录波形,对每个震中距,计算预测波形特征函数与记录波形特征函数的互相关函数值,选其最大值对应的震中距;对每个方位角,合成沿径向和沿横向的波形分量,并计算P波段的径向绝对积分值与横向绝对积分值之差,选其最大值对应的方位。对于选定的方位,如果合成的径向分量与记录垂直分量乘积在P波段的积分值为负,则取该方位角为震中相对于台站的方位角,否则该角要加上180°。在MATLAB环境中对该方法的基本步骤进行了试验,初步结果表明该方法是可行的。     

网格计算的应用--构建随需应变的IT基础架构

随着网络和分布式计算技术的发展,网格作为一种新型的IT基础架构在企业得到了越来越多的应用。本文介绍了网格计算的基本架构,并通过一组实际应用的案例说明了如何构建数据网格、计算网格和服务网格。     

面向点状对象的空间距离谓词计算方法

空间距离谓词主要用于描述空间对象间的距离关系。带有距离度量的连接索引方法主要是将不同空间对象的索引连接起来,以空间对象间的距离值作为空间关系的度量,将连接的索引、空间对象间的距离、由距离产生的各个空间关系构成空间对象的关系表,从而提高空间对象之间距离关系的查询速度。笔者认为,该方法仅适用于少量空间对象间的距离谓词提取和计算。如果空间数据库中存储大量的点状空间对象,使用以上方法对每两个空间对象建立连接索引,进行笛卡尔乘积运算,则会形成庞大的结果集合,