混和模拟退火-遗传算法在参数估计中的应用

在分析传统遗传算法和模拟退火算法各自优缺点的基础上,提出把模拟退火算法和传统遗传算法相结合的混和算法,有效避免了两种算法的不足之处,并将该混和模拟退火遗传算法用于非线性的参数估计中。     

月球极区冻结模拟月壤物理力学特性研究

近年来越来越多的探测结果表明,月球极区永久阴影区月壤中存在水冰。水是人类赖以生存的化学物质,也是理解月球独特的形成与演化过程的关键环节。因此,各航天大国均将月球极区作为探月工程的重要目标。冻结月壤的导热系数和单轴抗压强度是月球极区原位探测取样的基础和关键参数。本研究采用低温试验研究了冻结模拟月壤的导热系数和单轴抗压强度。结果表明：冻结模拟月壤导热系数随含水率增大而线性增大,冻结模拟月壤的导热系数为0.2~1.3 W?m^-1?K^-1。冻结模拟月壤单轴压缩过程中发生脆性破坏,5%含水率冻结模拟月壤单轴抗压强度约为5 MPa,10%含水率冻结模拟月壤单轴抗压强度约为13 MPa。在初始加载阶段,干密度相同、含水率不同的冻结模拟月壤试样因微裂纹压密导致的应变量基本相同;在线弹性阶段,冻结模拟月壤有效弹性模量随含水率增大而增大,其主要原因是含水率增大使得月壤颗粒间的冻结强度增大;在破坏阶段,含水率较高的冻结模拟月壤表现出脆性破坏特征,含水率较低的冻结模拟月壤表现出更显著的塑性特征。研究结果将为月球永久阴影区水冰探测方案制定、探测器研制等提供基础的科学数据支撑。     

基于模拟退火法的磁共振测深多源谐波噪声压制方法

磁共振测深找水方法在高电磁噪声环境下应用时,往往会因为电磁噪声的干扰导致实测数据信噪比降低,反演结果难以准确地确定实际地下水体的分布状况,降低方法的应用效果。针对磁共振测深找水方法在实际野外数据采集工作中常面临的多源谐波噪声干扰问题,在模型去噪的基础上推导出网格搜索同步删除法,进一步提出了效率更高的模拟退火同步删除法。仿真结果表明,2种方法均能有效压制多源谐波噪声,而模拟退火同步删除法能够更快速地搜索谐波基频值,相较网格搜索同步删除法在双基频谐波情况下工作效率提高2.35倍,大大降低了去噪流程的时间成本,且对多源谐波噪声也能取得较好的去噪效果。将该去噪算法应用于实例中,反演结果和钻孔资料的对比表明,模拟退火同步删除法可以有效压制磁共振测深方法实测数据中的多源谐波噪声,显著提高磁共振测深方法的应用效果。     

pH值对模拟体液中羟磷灰石晶体生长的调控

在37℃时,配制了与人体血液等钙磷比的模拟体液(SBF),在不同pH值下合成了含钙磷酸盐。通过X射线电子衍射(XRD)、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对磷酸盐的物相组成、微观形貌进行了表征。结果表明,pH=5.9时,能生成晶型较完好的磷酸氢钙(DCPD)、磷酸八钙(OCP)和羟磷灰石(HA)的混合物,其中DCPD片状晶体长约10μm,宽约3μm;OCP片状晶体长约200 nm,宽50~100 nm;HA棒状晶体长约200 nm,宽约10 nm,HA柱状晶体长40~50 nm,宽约20 nm。pH=5.9~6.4时,HA晶体的长径比随pH值增加而增大,晶体沿c轴生长。pH6.4时,产物为HA,且其长径比随pH值的增加而减小。pH=5.9~8.9时,HA的结晶度随pH值增加而降低。实验时空气中的CO2溶入矿化液,形成的CO2-3能进入HA晶格,形成与生物成因成分特征相符的碳羟磷灰石。     

国家气候中心海气耦合模式汛期降水预报的一种订正方案及其试验

用奇异值分解(SVD)方法,分析了1983～2003年夏季国家气候中心海气耦合模式500hPa高度预报场与中国特别是华中区域降水场、1971～2000年夏季NCEP/NCAR 500hPa高度场与中国特别是华中区域降水场的关系.结果表明:夏季NCEP/NCAR 500hPa高度场与中国特别是华中区域降水场关系明显较模式500hPa高度场密切,若夏季NCEP/NCAR 500hPa高度场南、北半球副热带高压较强(弱),北半球副热带高压主体偏南(北),则长江流域、东北地区中部及青藏高原东侧将降水偏多(偏少).对比分析结果,发现国家气候中心海气耦合模式存在一定程度的预报误差,如长江流域误差就较为明显.作者提出一种订正方案,利用SVD从模式500hPa高度预报场中提取大尺度信号,借助最优化技术,合理订正误差,改进降水场的预报.经试验表明:订正后降水场预报的距平同号率有可能接近NCEP/NCAR 500 hPa高度场相当的技巧水平.     

模拟伪井技术在大庆葡南油田二断块储层预测中的应用

主要目的层葡一组油层沉积环境属于三角洲前缘相水下分流河道沉积,砂层薄且横向变化快,现有井网控制程度低,采用测井约束地震反演结果精度达不到开发要求。本文提出在相控下将所掌握的地质知识与概率统计学方法相结合,应用随机模拟算法在目的层内均匀准确地建立伪井,并与实际钻井资料协同建模进行高分辨率薄互层井约束反演预测储层。其结果经钻井证实,钻遏砂岩厚度符合率达76%钻遇有效厚度符合率达73％,表明该方法能够真实反映地层信息,提高薄差储层预测精度。     

栅格地形的最优路径分析

将栅格地形根据不同的邻域结构形成稀疏栅格网络和稠密栅格网络,分析了稀疏网络中最优路径问题的建模和基于Dijkstra算法的求解方法,以及稠密网络中最优路径问题的建模和基于模拟退火算法的求解方法。比较了这两种方法求解结果的准确性和效率的差异,发现基于稀疏网络的Dijkstra算法更适合于栅格地形的最优路径问题的求解。     

紫金山金铜矿初始地应力场反演分析

初始地应力是影响工程边坡、硐室和地基岩体稳定性的重要因素之一,也是工程设计需要的基本指标之一。根据紫金山矿区地应力的实测资料,利用支持向量机和模拟退火算法对初始地应力场进行反演分析,一方面用支持向量机代替有限元计算,提高了计算分析速度;另一方面用模拟退火算法代替传统的优化算法,避免优化过程中目标函数陷入局部极小值而无法继续寻优的状态,提高了反演的效率精度。通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,两者在量值和方向上接近,表明该方法较合理地反映了初始地应力场的分布规律,能够满足矿区设计和研究的需要。     

油气成藏条件下低渗透砂岩石油运移的渗流特征实验研究

在室内低速渗流实验的基础上,采用恒压测试法,对成藏条件下石油在低渗透砂岩中的运移渗流规律及影响因素进行了研究。结果表明：(1)石油在低渗透砂岩中低速渗流时存在着启动压力梯度,非达西渗流特征明显。(2)低渗透砂岩中石油非达西渗流曲线主要有两种基本类型,视流度≤1时,非达西渗流曲线表现为上凹型曲线;视流度＞1时,表现为变性达西流曲线。(3)低渗透砂岩的物性、石油性质以及它们的相互作用对渗流曲线的位置、非线性段的曲率和变化范围以及直线段在压力梯度轴的截距具有重要影响。(4)随着低渗透砂岩渗透率的降低和石油粘度的增加或视流度的减小,石油在低渗透砂岩储层的非达西渗流特征更加明显。     

新安江地震地倾模拟资料与数字化观测资料的对比分析

简要介绍了新安江地震台JB型金属摆倾斜仪和VS垂直摆倾斜仪这两种模拟与数字地倾斜仪器进行记录的情况,并对模拟记录和数字记录的运行率、相关性、噪声水平、稳定性、观测精度等指标进行对比分析,找出数字化观测与模拟观测的差异,为地震台站进一步搞好数字化观测,提高观测精度提供依据。