深海滑坡灾害的物质点法模拟

深海滑坡可以沿着斜坡搬运大量沉积物,是危害巨大的海洋地质灾害之一。评估深海滑坡的流滑机制并量化分析其对海底结构物的冲击对海洋资源的开发利用至关重要。采用物质点法对滑坡的滑动特性进行了总应力分析。设计了三组不同的土体、海床参数,展现了三种不同的滑动形态:延展、块体和扩张。随后复现了流滑体对部分暴露管线的冲击过程,并对冲击力的稳定值进行了分析,分析中考虑了流滑体的惯性、抗剪强度和静压力的影响。研究表明,物质点法能够用于模拟深海滑坡的流滑过程及其对海底结构物的冲击,可以为海洋工程中的实际设计工作提供服务。     

Time-domain numerical and segmented ship model experimental analyses of hydroelastic responses of a large container ship in oblique regular waves

Real sea conditions are characterized by multidirectional sea waves. However, the prediction of hull load responses in oblique waves is a difficult problem due to numeral divergence. This paper focuses on the investigation of numerical and experimental methods of load responses of ultra-large vessels in oblique regular waves. A three dimensional nonlinear hydroelastic method is proposed. In order to numerically solve the divergence problem of time-domain motion equations in oblique waves, a proportional, integral and derivative (PID) autopilot model is applied. A tank model measurement methodology is used to conduct experiments for hydroelastic responses of a large container ship in oblique regular waves. To implement the tests, a segmented ship model and oblique wave testing system are designed and assembled. Then a series of tests corresponding to various wave headings are carried out to investigate the vibrational characteristics of the model. Finally, time-domain numerical simulations of the ship are carried out. The numerical analysis results by the presented method show good agreement with experimental results.     

边坡稳定分析的神经网络改进模糊点估计法

边坡稳定性分析中,模糊点估计法能同时考虑模糊不确定性和随机不确定性因素。针对传统模糊点估计法计算工作量大的缺点,提出一种神经网络改进模糊点估计法。利用拉丁超立方抽样法和径向基函数神经网络（RBF）建立边坡安全系数的预测模型;对黏聚力和内摩擦角等模糊随机变量取λ截集,并在各截集水平对参数进行组合;利用建立的预测模型对各参数组合的安全系数进行预测;最后由统计矩点估计法计算边坡的可靠度指标。实例分析表明：改进模糊点估计法使用方便、结果可靠,且能通过增加λ截集水平的数目来提高计算精度。对于含有2～4个模糊随机变量的边坡,采用改进模糊点估计法计算可靠度时λ截集水平的数目可近似取25。     

半空间饱和土在内部简谐水平力作用下的Ge函数

根据积分变换方法得出了半空间内部作用简谐水平力时的Gree函数．首先，利用Hankel积分变换方法，直接对频域内的Biot波动方程进行求解，得出Biot波动方程的通解；利用通解和半空间内部作用水平力时边界上的边界条件，以及力作用面上的连续性条件，可以得出上述边值问题的解；对于边值问题在变换域内的解进行相应的逆变换，就可以得出频域内的Gree函数．本文得到的线弹性退化解与文献中的结果吻合．最后，文中给出了两个算例．      

用内蕴时间理论进行土流变本构方程研究

利用内蕴时间理论对土的流变性进行了理论研究。提出了在准三轴条件下土的流变本构方程 ,并且利用土的三轴流变试验结果对所得土流变本构方程进行了验证。验证结果表明用内蕴时间理论推导的土流变本构方程能很准确地描述土的流变性。     

地裂缝灾害研究现状与展望

1927年美国首先发现地裂缝以来，各国学者对地裂缝的发生、发展进行了细致的研究。美国学者首先从地震研究入手，认为地裂缝的形成受构造因素影响。后逐渐加强研究地下水超采对地裂缝的影响，形成了构造与地下水开采复合成因观点。我国学者重点对汾渭地堑地裂缝成因问题进行了较系统的研究，提出几种成因机理模型，并用GIS技术建立简单的预测预报系统。文章在详细介绍国内、外对地裂缝成因机理和水文特性的研究以及预测、预报工作的同时，对今后研究趋势进行了展望。目前，地裂缝的研究正从以往的定性静态描述转向以过程为目标的精确定量动力学研究。利用相似材料模拟地裂缝的形成与发展，以非线性理论（如分形）对地裂缝系统进行定量的数学描述，建立准确的预测、预报模型（如人工神经网络模型），并与GIS相结合，建立完善的预测、预报系统，减少地裂缝灾害对环境的影响，进而对它加以利用，是今后地裂缝研究的主要方向。     

地球系统多圈层构造观

地球系统多圈层构造观的基本理论框架是:①把大地构造学从研究地球表层的地壳构造、岩石圈构造推进到研究地球整体多圈层构造的新阶段.②地球系统和宇宙天体系统共同作用下形成的全球动力学,太阳能、地球系统多圈层相互作用以及宇宙天体运行的联合作用是各种地质作用的动力来源.③洋陆转化论:陆与洋是对立统一、相互转化的.陆与洋都不会永存...     

基于电场理论的主动防雷系统的初步设想

针对目前使用的传统雷电防护技术存在的问题，通过分析雷电原理和雷电触发机制，利用电场理论来设计一套主动防雷系统，即实现保护对象所在空间大气处于被激放电状态，并利用闪电将大气激活为自激放电状态。介绍了主动防雷系统的原理，并对其核心的“引而不发”理论进行阐述，在此基础上设计出主动防雷系统的模型。具体说明了构成主动防雷系统的阻塞系统、疏导系统和电源系统的构造和特征以及它们之间的关系。计算得到主动防雷系统所需的电场强度E=0．69kV／m。最后指出了存在问题与发展方向，在结论中总结了主动防雷系统的特点及其关键。     

采用GPS精密单点定位技术实时确定舰船位置与姿态

文章采用静态模拟动态的手段,研究基于精密单点定位技术实时确定海上舰船位置和姿态的方法,并分析实时精密单点定位技术的定位定姿精度.研究表明:用精密单点定位技术进行实时动态定位,一般可获得2cm的平面定位精度和4cm左右的高程精度;在动态精密单点定位技术的定位精度一定的情况下,航向角的精度高于横滚角和俯仰角;真实动态观测值的随机误差比静态模拟的大,定位和定姿精度可能会有所降低.     

Fully coupled elastoplastic hydro-mechanical analysis of unsaturated porous media using a meshfree method

This paper presents the first application of an advanced meshfree method, ie, the edge-based smoothed point interpolation method (ESPIM), in simulation of the coupled hydro-mechanical behaviour of unsaturated porous media. In the proposed technique, the problem domain is spatially discretised using a triangular background mesh, and the polynomial point interpolation method combined with a simple node selection scheme is adopted for creating nodal shape functions. Smoothing domains are formed on top of the background mesh, and a constant smoothed strain, created by applying the smoothing operation over the smoothing domains, is assigned to each smoothing domain. The deformation and flow models are developed based on the equilibrium equation of the mixture, and linear momentum and mass balance equations of the fluid phases, respectively. The effective stress approach is followed to account for the coupling between the flow and deformation models. Further coupling among the phases is captured through a hysteretic soil water retention model that evolves with changes in void ratio. An advanced elastoplastic constitutive model within the context of the bounding surface plasticity theory is employed for predicting the nonlinear behaviour of soil skeleton. Time discretisation is performed by adopting a three-point discretisation method with growing time steps to avoid temporal instabilities. A modified Newton-Raphson framework is designed for dealing with nonlinearities of the discretised system of equations. The performance of the numerical model is examined through a number of numerical examples. The state-of-the-art computational scheme developed is useful for simulation of geotechnical engineering problems involving unsaturated soils.