基于阻尼最小二乘法的位场欧拉反演方法

欧拉反演方法是一种常用的估算场源位置的位场反演方法.在欧拉反演方法中如何获得稳定的解是一个还没有得到很好解决的难题,场源异常相互叠加干扰使反演系数矩阵极易奇异是造成反演结果发散的主要原因.我们基于阻尼最小二乘法对欧拉反演进行了进一步的分析研究,试图提高反演结果聚集度,获得可靠的反演结果.经过研究发现,阻尼因子的选取、系数矩阵的特征值、坐标系原点的位置设置等因素都会影响反演结果.阻尼系数大小与反演结果向原点压缩的程度呈正相关关系;系数矩阵特征值的大小与反演结果向原点压缩的程度呈负相关关系;并且特征值较小的系数矩阵对应的反演结果对坐标原点的位置变化较敏感.当阻尼系数确定后,采取变换坐标参考点的方法可以获得发散性小、稳定性好的反演结果,据此我们提出了变坐标系筛选方法.为了进一步地缩小反演结果的分布范围,我们根据反演结果与窗口中心点的空间关系对反演结果进行再次筛选.模型实验表明,阻尼最小二乘法欧拉反演方法和变坐标系筛选方法简单易行,可以明显地改善反演效果,增强反演结果的聚集程度.     

成矿过程奇异性与矿产预测定量化的新理论与新方法

在分析地震、滑坡、洪水、暴雨、森林火灾等一系列非线性地球系统过程共同特征的基础上,笔者提出了成矿过程作为奇异性过程的命题。探讨了成矿过程奇异性、广义自相似性、自组织临界性等基本非线性特征的内在联系。从多重分形理论出发给出了:(1)度量成矿域空间结构不均匀性的局部奇异性分析模型;(2)度量成矿多样性与自相似性关系的系列广义自相似性度量模型;(3)首次给出了奇异性指标作为度量控矿要素与矿床分布相关关系的非线性模型,提出了从奇异性出发计算成矿后验概率的新的对数概率模型;(4)介绍了成矿奇异性的动力学模拟过程。详细介绍了非线性矿产资源预测理论和方法的基本内容和模型。     

Properties of S waves near a kiss singularity: a comparison of exact and ray solutions

We have studied the properties of S waves generated by a point source in a homogeneous, transversely isotropic, elastic medium, propagating in directions close to that of a kiss singularity, which coincides with the symmetry axis of the medium. We have proved analytically as well as numerically that the ray solution can describe the S waves correctly far from the source in all directions, including that of the kiss singularity. We have found that, in contrast to the far-field P wave, which can be reproduced satisfactorily by the zeroth-order ray approximation in all directions from the source, the far-field S waves can be reproduced satisfactorily by the zeroth-order ray approximation only in directions far from the kiss singularity. In directions near the kiss singularity, the first-order ray approximation must also be considered, because the zeroth- order ray approximation yields distorted results. The first-order ray approximation can be of high frequency and can be detected in the far field.     

Scattering of vertically-incident P-waves by an embedded pile

An exact theoretical formulation is presented for the analysis of a thin-walled pile embedded in an elastic half-space under vertically-incident P-wave excitation. In the framework of three-dimensional elastodynamics and a shell theory, the axisymmetrical wave-scattering problem is shown to be reducible to a set of Fredholm boundary integral equations. With the incorporation of the singular characteristics of the wave-induced contact load distributions into the solution scheme, a computational boundary element method is developed for a rigorous treatment of the seismic soil-structure interaction problem. Typical results for the dynamic contact load distributions, displacements, complex-valued foundation input motion functions, and resonant pile foundation response are included for direct engineering applications.     

应力奇异问题自适应有限元分析初探

讨论了应力奇异问题的ｈ型自适应分析非收敛性和伪收敛性，并从理论上进行了分析。从工程应用出发，在保证一定计算粘度的前题下，提出了一种避免自适应分析失败的方法。算例验证了其适用性。     

大地奇异性结构与场源物理结构关系的探讨

讨论了重力场的大地奇异性条件及其在地固直角坐标系中的表达式。利用简化的球对称地球模型研究了大地奇异性结构与场源物理结构的关系,结果表明：只有在扰动区域密度低于周围环境密度,且扰动场源密度与地球平均密度之比不小于扰动体埋深与半经之比的３次幂时,地球外部才存在奇异点;所有奇异点构成两个倒扣在地球上的旋转抛物面状曲面;对ＰＲＥＭ地球模型而言,内部密度扰动将不会产生外部奇异性。     

成矿过程奇异性与矿床多重分形分布

本文将成矿过程与地震、火山、滑坡、洪水、暴雨、森林火灾等一系列非线性地球系统过程称之为奇异性过程（Singular Processes）。奇异性过程的基本特征是在相对很小的时间间隔或者空间范围中产生巨大能量释放或者物质超常富集或堆积。探讨了奇异性过程的“资源”与“灾害”双重效应;从地幔对流、板块构造等自组织临界性系统探讨了成矿过程的奇异性以及成矿结果服从多重分形分布规律,如矿床规模与个数、矿床品位与个数等;介绍了可以刻画成矿域空间结构的不均匀性、尺度独立性和白组织临界性的多重分形模型,如度量元素富集强度的局部奇异性模型,度量成矿域结构各向异性的广义自相似性模型,以及度量分形结构序次的分形谱系模型。这些非线性模型为矿产资源定量预测提供了新的思路和工具。     

多尺度奇异性检测及其在地震相分析中的应用

本文从地震道的奇异属性出发,利用连续小波变换求取地震道的小波变换模极大值曲线,并沿此曲线提取地震道的小波变换系数,称之为小波变换模极大值连线振幅.此属性不仅可以代表信号本身,而且可以最大程度的区别于相邻道,并且具有地震道多尺度的特征,即兼具时频域的特征.由此结合自组织神经网络,我们提出了一种新的地震相分析方法.通过模型合成地震记录实验分析,证明此方法是可行的,且对地质层位的解释误差具有一定的容许度.最后,将此方法应用于了实际资料,取得了良好的效果.     

Can Lyra geometry explain the singularity free as well as accelerating Universe?

Observations of high red shift supernovae indicate that the Universe is accelerating. Existence of Big-bang singularity is one of the basic failures of general theory of relativity. In this letter we show that within the framework of Lyra geometry, the space-time of the Universe is not only free of Big-bang singularity but also exhibits acceleration during its evolution.     

新疆阿尔泰地区矿床分布的多重分形分析

对新疆阿尔泰地区 175个热液金、铜、铅、锌、稀有金属矿床的研究表明 ,该区矿床的空间分布为多重分形分布。在 q=- 2～ 14范围内 ,标度指数为 - 5.4 915～ 12 .80 71,奇异指数 a( q)随 q值变化较大 ,为 0 .92 4 8～ 2 .2 865,分维谱具单峰曲线特征。q=0时 ,在 1～ 150 km尺度范围内出现二个分形关系 ,在 1～ 16km尺度范围内 D0 值为 0 .2 3,在 16～ 150 km尺度范围内 D0 值为 1.51。导致该区矿床多重分形分布的主要原因是在不同尺度下矿床的形成控制机理的不同和矿床的勘探研究程度较低 ,该区还有较大的找矿前景。