引入模型误差的非线性回归模型

在第一类非线性回归模型中,经常出现病态问题,它严重影响计算结果的精度。提出了一种引入模型误差求解部分参数的方法,这种方法可以改变病态性质,提高对部分参数的求解精度。通过算例来检验这种方法的可行性并探讨它的使用范围。     

多元优化城市建设用地需求量预测模型

本文根据建设用地需求量与社会经济发展指标之间存在的内在关系,提出了基于多元优化组合的建设用地需求量预测模型。文中选择总人口、GDP、全社会固定资产投资、财政支出总额四项指标作为自变量、以年建设用地量作为因变量,基于单变量拟合方程对建设用地增量的精度贡献,构建多元非线性组合模型,并用土地利用效率变化修正系数修正模型结果,预测新增建设用地量。对未来建设用地需求量做出合理的预测,有利于政府部门关于土地的使用与规划,避免了有限土地资源的浪费[1]。     

初始误差对双环流变异可预报性的影响

使用球坐标下1.5 层约化重力浅水模式模拟海洋风生双环流, 结果显示双环流射流存在拉伸模态和收缩模态间的年际变化。以双环流从拉伸模态向收缩模态的转变过程为背景场, 利用条件非线性最优扰动(CNOP)方法, 考察初始误差对双环流变异可预报性的影响, 得到两类初始误差: 全局CNOP型和局部CNOP(LCNOP)型, 两类初始误差对双环流变异的影响几乎相反。通过考察误差发展, 发现在射流从拉伸模态向收缩模态转变过程中, CNOP 型初始误差使射流弯曲程度变大, 并在预报时刻导致涡脱落; 而LCNOP 型初始误差则使射流弯曲程度变小。相比LCNOP, CNOP 型初始误差引起更大预报误差, 导致双环流变异的预报技巧下降更多。两类误差得到较大发展的区域可能存在正压不稳定, 使误差能够不断从背景场吸收能量进而得到快速发展。给出了两类使双环流变异预报技巧下降最大的初始误差, 在实际的数值预报中减少这两种类型的误差, 将有助于提高双环流变异的预报技巧。     

球柱壳耐压舱体极限承载力研究

耐压舱设计是水下机器人的核心技术之一,其极限承载力研究是核心中的核心。针对球壳封盖加柱形壳体耐压舱,现行标准对于初始导入缺陷数值的确定往往过于保守,对于耐压舱体数量较多的无人潜水器来说,过大的设计质量是总体设计所无法接受的。首先采用装配体整体建模策略,建立复合屈曲的受力模型,将三大非线性影响因素同时引入到极限承载力研究中,提升了计算精度。然后分别针对确定性缺陷和非确定性缺陷结构开展极限承载力研究。最后,提出以0.23%的初始缺陷导入尺度作为球壳封盖加圆柱壳体的耐压壳体缺陷导入参数,给出了导入尺度的计算方法,并借助水压试验对上述参数的准确性进行验证。     

浮游生态系统非线性动力学研究

建立了新的藻类-浮游动物生态非线性动力学模型,该模型考虑了藻类与浮游动物之间的增长关系。研究了模型平衡点的稳定性,以及Hop f分岔现象。通过对选取的分岔参数进行分析,揭示了该系统的动力学特性。     

一个二维数值波浪水槽的改进

对Drimer,Agnon及Segre研发的数值波浪水槽(简称DAS),首先通过修正DAS中某些积分计算的错误,建立了第一个修正模型(MDAS1),使得模型更加准确稳定。其次,将DAS模型自由表面线性元近似替换为更为合理准确的三阶元近似,建立了第二个修正模型(MDAS2),使得模型计算的波面更合理可靠。平底水槽中波群的生成及传播算例表明:与DAS结果相比,MDAS1对波面没有显著影响,而采用三阶元的MDAS2对波面有显著影响。与Hansen和Svendsen的实测资料相比较证实了两个修正模型的有效性。     

Hyperbolic Mild Slope Equations with Inclusion of Amplitude Dispersion Effect： Regular Waves

A new form of hyperbolic mild slope equations is derived with the inclusion of the amphtude dispersion of nonlinear waves. The effects of including the amplitude dispersion effect on the wave propagation are discussed. Wave breaking mechanism is incorporated into the present model to apply the new equations to surf zone. The equations are solved nu- merically for regular wave propagation over a shoal and in surf zone, and a comparison is made against measurements. It is found that the inclusion of the amplitude dispersion can also improve model＇ s performance on prediction of wave heights around breaking point for the wave motions in surf zone.     

一个单种P-Z赤潮生态模型的非线性分析

对植食性浮游动物摄食模型(仅对一个赤潮藻类)进行非线性分析,得出了该确定性参数方程的稳定性条件和发生 Hopf 分岔的条件,并且用数值模拟证实了理论分析.为更好的吻合实际情况,提出了含有变参数的赤潮藻类生长模型.模型中用一个周期函数来近似模拟了藻类生长率参数,并对此模型做了数值模拟.结果表明,引入变参数后的模型能出现概周期解,更能体现藻类生长的季节性特点,与实际情况符合更好.     

平台运动下深水钻井隔水管非线性动力响应研究

建立深水钻井隔水管在波、流和平台运动的联合作用下的运动方程,模拟1 000 m深水钻井隔水管的非线性动力响应.分析在波、流作用下钻井液密度和顶部张力比等因素对隔水管振动频率的影响,研究平台的静偏移和动态运动对隔水管最大弯矩分布的影响.结果表明,平台运动对深水钻井隔水管的动力响应有较大影响,使隔水管上部最大弯矩峰值增加了1倍多.     

海平面上升导致潮波系统变化的机理(Ⅱ)——基于数值模拟的研究

利用潮波基本方程数值模拟了湾口朝南的不同矩形海湾和曲折岸线海湾中海平面上升引起的潮位振幅和位相变化.根据矩形海湾中的模拟结果可以看出,如果忽略潮波方程中的非线性项,潮位振幅变化△R和位相变△θ的空间分布特征与基于理论模型在矩形海湾所获得的特征相当接近;当考虑方程中的非线性项时,不包括较深的海湾,正负△R的分界线变成1条通过无潮点附近的封闭曲线,而不是线性情况下的1条通过无潮点附近大致东西走向的曲线.另外也发现,在曲折岸线的海湾内,如果忽略非线性项,正负△R的分界线是1条通过2个无潮点的半环状的曲线,当考虑非线性项时,出现2条正负的分界线,它们是通过各自无潮点附近的封闭曲线.就△R的强度来说,非线性项使得正△R的强度减弱,在较浅水海湾中的△R强度大于较深水海湾中的强度,海底横向倾斜的海湾中的莫玆强度大于较浅水海湾中的强度.△R最强的区域位于无潮点附近的一段△R分界线之两侧.