基于Lamb问题的谱元法和有限元法模拟精度比较

在地震动数值模拟方法中,谱元法和有限元法是应用较广泛的两种方法。基于经典的Lamb问题模型,首先推导给出地表竖向位移的解析解答。然后分别利用常用的四阶谱元法和线性有限元法,模拟了地表脉冲力源作用下模型的位移响应。考虑有意义的最短波长内的采样点个数及单元高宽比的变化,对比了两种方法的模拟精度;结果表明:对于谱元法,观测点与波源之间需至少包含两个网格,在此条件下,最短波长内包含一个网格（最短波长内5个采样点）时,数值解与解析解的误差小于1%,已达很高的精度;对于有限元法,最短波长内需包含10个网格时才能达到这一精度。此外,在满足网格尺寸要求的前提下,单元水平向与垂直向尺寸的比值在1∶1到5∶1的范围内时,谱元法和有限元法的模拟精度均变化不大。因此,单位波长内采样点个数相同时,谱元法的模拟精度比有限元法高的多,同时,在一定范围内两种方法的模拟结果对于宽高比的变化不敏感。     

岩爆的洞室效应

岩爆是高地应力区地下工程开挖中常见的一种地质灾害。目前岩爆的发生条件多从地应力条件、地层岩性、岩体结构、埋深和地形、地质构造作用、水文地质条件、开挖爆破等因素开展研究。文章提出通过改变洞室断面形态及尺寸预防岩爆发生的思路,在单因素分析条件下,通过有限元软件模拟不同洞室形状和尺寸的开挖,分析探讨同一尺寸、不同洞室形状下的岩爆强度和同一洞室形状、不同尺寸下的岩爆强度。结果表明：岩爆存在洞室形状效应,同一尺寸下,椭圆（谐洞）是对减少岩爆最有利的洞形,半圆直墙形和圆形其次,半圆形最差;岩爆存在洞室尺寸效应,同一洞室形状下的岩爆都随洞室开挖尺寸的增大而增强。同时,通过双曲线和指数函数的拟合表明,岩爆强度不会无限上涨,而是最终趋于一个稳定值。     

基于历史资料的热带气旋大风定点预报及检验

热带气旋是沿海地区最具破坏力的自然灾害之一。研究近海热带气旋对深圳三个重点港湾码头站的定量阵风预报。在前人研究的基础上,除了考虑热带气旋强度、热带气旋相对于气象台站的距离、方位角等热带气旋特性因素外,进一步详细分析了热带气旋尺寸对热带气旋引发重点区域的定点阵风预报影响。研究使用2014年以前的港湾码头站在热带气旋影响期间的小时极大风观测记录与各热带气旋特性因素建立预报模型,用2015—2018年的14个近海热带气旋对港湾码头站的小时极大风影响来检验预报模型的实用性。结果发现在进一步考虑了热带气旋尺寸因素对热带气旋引发定点大风影响后,预报模型可以精准地预报重点区域的最大阵风值,其预报结果可为行业气象风险评估提供有价值的参考。      

基于近景摄影测量的CPU尺寸检测

随着生产与科学技术的迅速发展,对CPU连接孔检测方法的精度、稳定性、效率以及自动化程度的要求越来越高。提出了基于近景摄影测量的CPU尺寸检测方法,通过对CPU连接孔的摄影,获得CPU连接孔影像,通过高效模板匹配算法提取CPU插槽,再通过改进Canny算子提取CPU插槽的边缘,根据连接孔的几何、灰度特征,对其尺寸大小进行精确的测量,实现CPU连接孔尺寸检测。     

甘肃北山花岗岩节理表面形态特性研究

花岗岩是中国高放废物处置的候选围岩,大量存在的节理面是核素迁移的主要通道,同时节理面对岩体的力学、水力性质起着支配作用。而节理面的表面形态与这些性质密切相关,因此需要对候选花岗岩体节理面展开多样本、大尺寸的现场表面形态研究。以中国高放废物深地质处置甘肃北山预选区某采石场中的天然节理面为研究对象,运用基于几何理论的测量方法,获得了大量不同尺度、不同方位的现场节理面的表面形态特征曲线。采用Barton直边法和统计参数法处理这些特征曲线,系统分析了特征曲线的尺度效应、各向异性特征以及与不同节理类型的关系。为进一步分析裂隙岩体的力学、水力特性建立了基础。     

棕鞭毛虫牧食作用对铜绿微囊藻形态和生理特性的影响

在纯培养的铜绿微囊藻种群中添加有效牧食者棕鞭毛虫.进行为期9d的实验,用流式细胞仪检测棕鞭毛虫牧食作用对铜绿微囊藻的影响.结果表明棕鞭毛虫的牧食导致微囊藻种群迅速下降,同时微囊藻种群出现了群体形成现象.棕鞭毛虫直接牧食作用诱发微囊藻形成群体后,能在一定程度上能防御棕鞭毛虫的进一步牧食,使得种群得以延续.在棕鞭毛虫的牧食作用下.以酯酶活性和叶绿素荧光强度为代表的微囊藻细胞活性在实验后期显著增强.而牧食处理后细胞尺寸有所变小,这可能是伴随着微囊藻诱发性群体形成过程中一种生态对策的调整,保持较小的个体有利于种群的迅速增殖.     

论岩体表征单元体积REV岩体力学参数取值的一个基本问题

本文论述了岩体力学性质的尺寸效应,提出了与岩体弹性参数相应的表征单元体REV的力学描述,根据中心极限定理推导了估算裂隙岩体REV 的数学表达式。研究表明,岩体表征单元体的大小是岩体力学性质尺寸效应的客观反映。本研究成果为合理选取岩体力学参数提供了一条新途径。     

双路激光扫描尺寸检测系统

双路激光扫描尺寸检测仪采用非接触式测量方法进行零件的尺寸与形位公差检测,解决了激光测量中普遍存在的测量尺寸范围小、工作表面易磨损等技术难点。测量分辨率达到亚微米数量级,同时具有广泛应用价值。     

单轴压缩下岩石材料尺寸效应的数值模拟

考虑到岩石材料的非均质性,应用岩石破裂过程分析系统RFPA2D,对端面有摩擦和无摩擦两种条件下同直径不同长度的岩样,进行了单轴压缩下的数值模拟研究,并对模拟结果寻求了试验验证。结果表明,岩石强度的长度效应是由于岩样端面摩擦效应所致,而并非根源于材料本身的非均质性。      

基于六角格网的面状地质要素表达方法研究

由于六角格网在不同层级中的自相似性较差,当前对面状地质要素的表达主要是采用相同尺寸的方式,不能同时兼顾要素表达的详细程度和减少数据的冗余。本文提出一种多尺寸混合六角格网的方法,对面状地质要素进行量化表达。首先,基于孔径4的剖分形式,构建不同层级尺寸的六角格网;然后,利用面积比占优法依次迭代计算面状地质要素所对应的多尺寸混合六角格网单元;最后,经实验验证,与不同层级尺寸的六角格网对比分析,本文所提出的方法在格网单元数量和面积相对误差方面都较低,对面状地质要素的表达效果和数据存储较为有效。