散射问题中柱面坐标波函数的全域变换公式

为满足偏心源和多体散射理论研究发展的需求,阐明了柱面坐标下波函数变换的基本类型,指出了现有变换公式的局限性,提出了全域变换公式,给出了应用实例并讨论了应用前景。研究表明,不同柱面坐标下波函数变换可以分为内域和外域两种基本类型,现有Graf加法公式仅适用于内域变换问题。提出的新公式突破了现有公式的限制,可完成弹性波散射问题中不同圆柱坐标系下波函数全空间域上的变换。应用新公式,构造了圆形空穴的外线源散射和内线源散射的解答,通过实例与大圆弧近似方法进行了对比,表明了新公式的优势和有效性。波函数变换基本类型的划分、全域变换概念的引入和公式构建的原理具有普适性,可以推广到其它坐标系下波函数的坐标变换公式的建立中。     

不对称双连拱海底隧道施工引起的地层变形分析

在目前众多的预测隧道开挖引起的地层变形的方法中,经验公式法最为简便,也是目前应用最为广泛的方法,为此介绍了多种预测隧道开挖引起的地层沉降和水平位移的经验公式。并以青岛胶州湾海底隧道不对称双连拱断面为工程背景,由位于主隧道与匝道交叉口段的典型断面ZK2+800.78的几何参数和地质资料构建三维数值计算模型,采用岩土体工程通用有限差分软件FLAC3D进行动态施工三维数值模拟。通过对FLAC3D模拟和各经验公式计算的地层沉降和水平位移的对比分析,评价了FLAC3D软件和各经验公式在不对称双连拱隧道断面地层变形预测中的适用性。结果表明,当地层埋深较浅时,不同埋深地层的地层沉降和水平位移可近似用各经验公式来预测;但随着地层埋深的增大,各经验公式预测的偏差不断增大;经验公式只能对单一地层、单一隧道的地层变形进行估算,存在明显的局限性,而在预测复杂地质条件下不对称双连拱隧道断面开挖引起的地层变形时,FLAC3D较各经验公式有明显的优势     

关于JCX 3型井磁仪器及其资料整理

经参加全国危机矿山示范项目的实际工作,认为目前重庆地质仪器厂生产的新型JCX 3井中三分量磁测仪探头倾斜面向北时X读数正值最大,倾斜面向南时X读数负值最大,X分量指向井斜方向。两者在直角坐标系中虽然同样符合左手法则,但新老仪器的井下磁测传感器x、y坐标相差90°。因而,对于当前广泛在用的数十台JCX 3型仪器的测量结果,如果仍然套用建立在垂向系统基础上的矢量计算公式,就会导致应用和解释错误,因此有必要共同探讨。     

On the Seddon speed formula

Abstract

The Seddon speed formula expressed mathematically as c = dQ/dA (or alternatively, as c = (1 + m)u_o; where Q is the discharge, A is the area of cross-section, c is the wave speed, u_o is the normal flow velocity, and m is a dimensionless parameter) is revisited in the context of elasticity and thermodynamics. Its link with the linearized solution of St Venant's equations for wave celerity, which does not appear to have been reported in the hydrological literature, is established. The rating exponent m is shown to be equivalent to the dimensionless relative celerity and is found to be the ratio of two specific heats, viz. c_p and c_v which are the specific heats at constant pressure and volume, respectively. The use of the parameter m as a complex variable helps describe shallow wave characteristics, the damping capacity of a wave, and the mechanism of occurrence of the hysteretic phenomenon. The damping capacity is found to describe the magnitude of wave subsidence, whereas the hysteresis also describes the speed of subsidence.     

确定多重现期暴雨公式参数的二次优化算法

四参数非线性多重现期暴雨公式在城市排水规划设计中有着广泛的应用。搜索算法与最小二乘法是优化计算的两个简单有效的方法,不过单独直接用于求解四参数非线性多重现期暴雨公式的参数比较困难。提出耦合最小二乘法及搜索算法确定多重现期暴雨公式参数的二次优化算法,该方法可以一次得到多重现期暴雨强度公式的参数,参数优化过程不需要图解。研究表明,计算结果比较客观;成果精度高,例题的平均绝对均方差为0.035mm/min。与遗传算法、蚁群算法等比较,该方法计算原理容易理解,计算简便,可以用Excel进行参数优化计算。     

一种基于VB求解小流域设计洪峰流量的图解方法

1958年陈家琦等人提出了计算小流域设计洪峰流量的水利科学院推理公式法。该方法以暴雨形成洪水的成因分析为基础,建立计算模型,一般情况下能够较好地反映流域的产、汇流关系,具有很好的实用性。本文针对现行推理公式参数计算中存在的问题提出一种基于VB(Visual Basic)编程语言的计算机化的图解方法。应用实例表明,相比于传统图解法和迭代法,基于VB求解推理公式参数的方法可实现计算机自动绘图自动求解,不但计算简捷直观,而且精度高,便于工程使用。     

对数非线性指函数型暴雨公式的分析研究

对现有暴雨公式进行了分析,并根据暴雨公式应该具有的特性,利用雨深与历时的关系建立了三参数指数型对数非线性暴雨公式,该公式克服了现有公式的一些缺陷,能较好的反映暴雨历时强度的变化规律,精度有所提高。     

基于Geddes公式计算新型带肋预应力管桩的沉降

在Geddes应力公式的基础上,对新型带肋预应力管桩的环状凸肋产生的影响做了假设:环状凸肋的受力可等效为对其下部土的挤密作用,即产生附加应力;为了方便计算,把该种附加应力简化沿环状凸肋两倍下部长度矩形分布的桩侧摩阻力,并推导出了适合新型带肋预应力管桩单桩沉降的计算公式;然后用Matlab软件进行编程计算。计算结果与现场试验结果相近,可做为工程估算。     

矩形线圈自感的精确表达式

矩形线圈的自感公式在电气工程、电工电子技术,以及应用地球物理学等领域均有普遍的应用。由于自感计算的复杂性,目前使用的矩形线圈自感公式均为近似计算公式。这里推导了圆截面单匝矩形线圈自感的精确表达式,以及正方形单匝线圈自感的近似公式。目前使用的单匝矩形线圈自感近似公式与这里推导的精确公式相比,均存在很大误差：当正方形线圈边长从1m到5m时,电气工程工具书和电工电子工具书中的自感公式误差为3．06％到2．38％。使用瞬变电磁法勘探中常用的自感公式,当正方形回线边长为5m时,误差最小为-41．17％,最大为228．25％;当回线边长为200m时,误差最小为-59．75％,最大为212．49％。     

Surface gravity wave interaction with elastic bottom

In the present paper, a hydroelastic model is developed to deal with surface gravity wave interaction with an elastic bed based on the small amplitude water wave theory and plate deflection in finite water depth. The elastic bottom bed is modelled as a thin elastic plate and is based on the Euler-Bernoulli beam equation. The wave characteristics in the presence of the elastic bed is analyzed in both the cases of deep and shallow water waves. Further, the linearized long wave equation is generalized to include bottom flexibility. A generalized expansion formula for the velocity potential is derived to deal with the boundary value problems associated with surface gravity waves having an elastic bed. The utility of the expansion formula is illustrated by demonstrating specific physical problems which will play significant role in the analysis of wave structure interaction problems. Behavior of the wave spectra are discussed in the case of closed basin having a free surface and an elastic bottom topography.