三维有限元位移场插值问题的研究和应用

对三维有限元位移场的插值问题进行了研究,提出基于Delaunay三角剖分的二次细分网格法。该法首先建立2个模型--整体模型和局部二次细分模型,对整体模型进行有限元计算和反分析得到初始地应力场和位移场;然后,基于Delaunay三角剖分,对整体模型的三维有限元位移场进行插值,插值结果作为局部模型的边界位移,局部二次细分模型再在此基础上进行有限元分析。最后,将该方法应用于工程实践,证明能提高计算效率,是切实可行的。     

空间面板数据模型在地面气温观测资料质量控制中的应用

由于地面气温观测资料的时空分布符合空间面板数据结构特征,提出一种基于改进空间面板数据模型的地面气温观测资料质量控制算法(ST-RH算法)。该算法在利用邻近站地面气温观测资料时空相关性信息对目标站气温观测资料进行质量控制的基础上,兼顾了地面气温与相对湿度之间的强耦合关系,将相对湿度作为解释变量融入算法,增加了算法的内部复杂度,提高了算法的动态稳定性。为了检验该算法的有效性及适应性,利用ST-RH算法对多个场景地面气温观测资料进行质量控制,并与反距离加权算法(IDW算法)和空间回归算法(SRT算法)进行比较分析。试验结果表明,ST-RH算法相对于IDW算法和SRT算法更能有效地标记出地面气温观测资料中的存疑数据,同时多组独立案例的分析结果说明ST-RH算法具有更好的稳定性和适用性。     

A FINITE VOLUME SEMI-IMPLICIT SEMI-LAGRANGIAN SCHEME ON THE YIN-YANG MESH

Designed for grid point systems, the traditional semi-Lagrangian semi-implicit scheme is not mass-conserving and can lead to significant solution errors. In the present study, a finite-volume semi-Lagrangian semi-implicit scheme (hereafter “FVSLSI”) is designed for the Yin-Yang mesh and tested in a barotropic shallow water model in the spherical coordinate system. Three test cases, i.e. the advection of a solid body, a steady state nonlinear zonal geostrophic flow and the deformation flow, are simulated to compare the performance of the FVSLSI with that of the traditional semi-Lagrangian scheme (hereafter “SL”) from perspectives of shape preservation, mass conservation, normalized bias, and convergence rate. Results indicate that the FVSLSI performs better than the SL in mass conservation and shape preservation. The bias by the FVSLSI is smaller than that by the SL, while the rate of convergence by the FVSLSI is larger than that by the SL. The FVSLSI also allows large time step. Therefore, the FVSLSI is suggested to be distributed to communities that are developing atmospheric/oceanic models.     

完全保持能量守恒的非常定自适应网格模式

本文基于自适应网格的原理，发展了一套网格随时间变的自适应网格模式。该模式保持着 IAP 模式原有的整体积分性质，并具有在任何时刻可随意调整网格点的疏密程度及网格点与边界相重合的特点。可用于台风路径的数值预报等方面。     

旅游产业集聚对旅游环境承载力的影响：基于面板门槛模型的实证检验（英文）

本文借助2000–2018年中国长三角城市群26个城市的面板数据,基于驱动-压力-状态-影响-响应（DPSIR）模型构建旅游环境承载力评价指标体系,采用区位商测度城市旅游经济的相对集聚水平,进一步构建面板门槛回归模型,检验旅游产业集聚与旅游环境承载力的非线性关系和门槛效应。研究结果表明：研究期内长三角城市群的旅游产业集聚和旅游环境承载力均呈现增长趋势,但旅游环境承载力存在阶段波动特征;26个城市的旅游产业集聚和旅游环境承载力表现出显著的区域差异,旅游产业集聚对旅游环境承载力的正向影响存在双重门槛效应,表现为先增强后减弱的作用关系。本文从旅游产业集聚视角探讨旅游环境承载力提升和调控路径,有助于地方政府有效统筹旅游产业集聚与可持续发展。     

带岛屿约束的三角形空间剖分算法的改进方法

本文针对数值模拟中三角形有限元网格的具体要求，对经典的Bowyer-watson算法作了局部改进，利用具有岛屿约束的Delaunay剖分方法来构建三角形网格，使其适用于有岛屿、关键点和特征线约束的区域剖分的要求。此方法在（苏州，无锡，常州）以下简称苏锡常地区地下水流数值模拟中得到了应用，结果表明此方法自动生成带岛屿约束的三角形网格是可行的。     

三维I型超长管线阴极保护的数值模拟

研究超长管线阴极保护设计问题的数学模型和数值模拟,并将介质电阻、金属面电阻及金属自身电阻作了系统处理。通过数值试验与实验结果的对比,肯定了所提出的数学模型及所用边界元法在处理此类问题时的合理性及有效性。     

基于频域Rankine面元法的船舶耐波性计算和分析

在频域中分别使用Rankine面元法和去奇点Rankine面元法（desingularized-Rankine panel method，简称DRPM）快速求解有航速船舶耐波性问题。使用两种不同的线性化方式：叠模流线性化法（double-body flow，简称DB）和均匀流线性化方法（Neumann-Kelvin，简称NK）计算了Wigley I、Wigley III和S175在有航速时船舶的水动力系数、波浪激励力和运动响应。两种线性化方法的计算结果与试验结果进行了比较，研究表明：使用Rankine面元法和去奇点Rankine面元法计算的结果相差不大，且与NK法相比使用DB法计算的结果和试验值更吻合，尤其是非对角线上交叉耦合水动力系数A35,B35,A53,B53的计算结果。运动响应对于边界条件线性化方式比较敏感，尤其是垂荡运动，在船共振频率附近，运动受到的影响最明显。     

具有任意给定压力分布形式的三维机翼数值设计

利用一种数值迭代方法设计具有任意给定的升力系数和压力分布形式的三维机翼。方法中对于一定的目标压力分布，取一初始机翼，并由基于速度势的面无法计算三维机翼的流体动力性能，逐次改变初始机翼某一点的形状，计算由此引起的压力分布的增量，形成Jacobian行列式，由目标压力分布与初始机翼的压力分布的差修改初始机翼，重复这一过程得到具有目标压力分布的机翼。再由该机翼升力系数的差修改目标压力分布，重新设计机翼，最后迭代得到符合设计要求的三维机翼。     

海水铝浓度对海链藻活性、生产力及其固碳性的影响

近年来,随着人类工业活动的增多及强淋溶性酸雨的频繁出现,大量的铝被输入到海洋中,导致海水环境中铝浓度的急剧增加.由于可溶性铝对绝大多数水生生物具有生物毒害性,其浓度的增加势必将影响到水生生物,尤其是对环境变化较为敏感的水生植物等的生命活动及其所涉及的元素地球化学循环作用.作为全球生产力的主要贡献者,硅藻提供了40％的海...