起伏地表条件下有限差分地震波数值模拟——基于广义正交曲线坐标系 被引量：9

1

作者 丘磊 田钢 +1 位作者 石战结 沈洪垒 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1923-1931,共9页

为了解决常规有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时存在的需进行复杂坐标旋转和插值运算,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假绕射波等问题,把待求解的物理域离散成贴体正交曲线网格,将该网格映射到计算域的矩形规则网格上... 为了解决常规有限差分法在处理起伏地表自由边界条件时存在的需进行复杂坐标旋转和插值运算,以及对起伏地表进行阶梯状离散近似所产生的虚假绕射波等问题,把待求解的物理域离散成贴体正交曲线网格,将该网格映射到计算域的矩形规则网格上,在该计算域内求解一阶弹性波速度-应力方程及相应的自由边界条件,实现了广义正交曲线坐标系下的起伏地表地震波数值模拟问题.该算法简化了自由边界条件的实施,避免了因起伏地表阶梯化网格离散近似所产生的虚假波.数值模拟结果表明,该方法是可行的,可以用于起伏地表条件下地震波传播规律的研究. 展开更多

关键词 正交曲线坐标系 自由边界条件 有限差分 起伏地表

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正交曲线坐标系的应变张量转换 被引量：9

2

作者 刘序俨 黄声明 梁全强 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第2期71-76,共6页

论证任何一种正交曲线坐标系中的度量张量矩阵皆为对角矩阵,即在该坐标系中的该点的活动标架彼此正交,为直角坐标系;证明可采用直角坐标系的应变张量公式计算正交曲线坐标系的应变张量矩阵;并给出了正交曲线坐标系应变张量转换的普适方... 论证任何一种正交曲线坐标系中的度量张量矩阵皆为对角矩阵,即在该坐标系中的该点的活动标架彼此正交,为直角坐标系;证明可采用直角坐标系的应变张量公式计算正交曲线坐标系的应变张量矩阵;并给出了正交曲线坐标系应变张量转换的普适方法和ITRF与WGS84之间应变张量矩阵转换的表达式。 展开更多

关键词 正交曲线坐标系 应变张量矩阵 转换矩阵 应变张量转换 几何含义与作用

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正交曲线坐标系下紊流数学模型的曲率修正 被引量：1

3

作者 魏文礼 刘玉玲 李建中 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期94-99,共6页

考虑弯曲边界曲率效应对水流水力特性的影响，建立了正交曲线坐标系下的紊流数学模型。通过计算实例说明。

关键词 正交曲线坐标系 曲率修正 紊流 数学模型

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正交曲线坐标系应变张量的普适表达 被引量：2

4

作者 刘序俨 季颖锋 梁全强 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第4期89-96,共8页

将表征笛卡儿坐标系度量张量的拉梅系数与单位向量重新赋予后,代入正交曲线坐标系中,发现笛卡儿坐标系的应变张量为其拉梅系数与单位向量的函数。利用笛卡儿坐标系与正交曲线坐标系变换矩阵,推导出对正交曲线坐标系的位移分量微分进行... 将表征笛卡儿坐标系度量张量的拉梅系数与单位向量重新赋予后,代入正交曲线坐标系中,发现笛卡儿坐标系的应变张量为其拉梅系数与单位向量的函数。利用笛卡儿坐标系与正交曲线坐标系变换矩阵,推导出对正交曲线坐标系的位移分量微分进行改正的数学表达式,并给出了正交曲线坐标系应变张量的普适表达式。 展开更多

关键词 笛卡儿坐标系 正交曲线坐标系 局部标架 应变张量 普适表达式

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一般正交曲线坐标系中的降维时域有限差分法

5

作者 王建永 赵长青 张敏 《微波学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期17-19,共3页

相对于常规的时域有限差分法(FDTD),降维时域有限差分法(R-FDTD)减少了约1/3的存储量。本文推导得出了一般正交曲线坐标系(GOC)中的降维时域有限差分法的基本公式,给出了其计算步骤,为在一般正交曲线坐标系中应用降维时域有限差分法奠... 相对于常规的时域有限差分法(FDTD),降维时域有限差分法(R-FDTD)减少了约1/3的存储量。本文推导得出了一般正交曲线坐标系(GOC)中的降维时域有限差分法的基本公式,给出了其计算步骤,为在一般正交曲线坐标系中应用降维时域有限差分法奠定了基础。数值实验证实了这一方法的有效性。 展开更多

关键词 降维时域有限差分法(R-FDTD) 一般正交曲线坐标系(goc) 存储量

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贴体正交曲线坐标系下水流泥沙数学模型的构建与应用 被引量：1

6

作者 郑金海 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-8,共8页

为了研究深圳河河口福田保税区围垦填土占用部分河道对深圳河治理工程防洪能力和河床冲淤变化的影响情况，建立了贴体正交曲线坐标系下的平面二维的深圳河河道-河口-海湾整体水域的水流泥沙数学模型，模型中采用双步全隐有限差分法离散... 为了研究深圳河河口福田保税区围垦填土占用部分河道对深圳河治理工程防洪能力和河床冲淤变化的影响情况，建立了贴体正交曲线坐标系下的平面二维的深圳河河道-河口-海湾整体水域的水流泥沙数学模型，模型中采用双步全隐有限差分法离散求解水流运动方程，悬沙不平衡输运方程采用三阶 QUIKEST 格式离散后用交错方向法求解。在经实测水文资料验证的基础上，应用数学模型计算了 8 种洪峰流量和河口高潮位组合 4 种围垦填土的挖除方案下深圳河沿程水位和河床冲淤变化，讨论了深圳河治理工程防洪能力降低的程度和近河口段洲滩冲刷以及所造成香港一侧红树林的破坏情况，提出了优化挖除方案。 展开更多

关键词 贴体正交曲线坐标系 水流泥沙数学模型 双步全隐有限差分法 水流运动方程 悬沙 交错方向法 水文资料 河道 河口 海湾

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非正交曲线坐标系数值模拟加力燃烧室湍流两相流燃烧

7

作者 叶桃红 章诚 +1 位作者 过明道 陈义良 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2001年第1期85-88,共4页

采用双流体模型对航空发动机加力燃烧室的湍流两相流燃烧过程进行了数值模拟 ,数值计算方法为非正交曲线坐标系下非交错网格的 SIMPL E方法 ,差分网格采用分区方法生成 ,计算时对整个流场进行分区迭代直至得到收敛结果。气相化学反应速... 采用双流体模型对航空发动机加力燃烧室的湍流两相流燃烧过程进行了数值模拟 ,数值计算方法为非正交曲线坐标系下非交错网格的 SIMPL E方法 ,差分网格采用分区方法生成 ,计算时对整个流场进行分区迭代直至得到收敛结果。气相化学反应速率用涡旋破碎模型 ( EBU ) ,充分考虑两相之间的质量、动量和能量的相互作用 。 展开更多

关键词 燃烧 湍流两相流 非正交曲线坐标系数 数值模拟

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正交曲线坐标系下极性连续统的动力学方程组

8

作者 戴天民 宋彦琦 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期441-444,共4页

应用非完整系物理标架给出正交曲线坐标系下Ｂｏｕｓｉｎｅｓｑ型、Ｋｉｒｃｈｈｏｆ型、Ｓｉｇｎｏｒｉｎｉ型和Ｎｏｖｏｚｈｉｌｏｖ型有限变形极性弹性介质动力学方程组的具体形式·

关键词 极性连续统 动力学方程组 正交曲线坐标系

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正交曲线坐标系在变化地形声场计算中的应用

9

作者 高善国 李淑秋 王桂喜 《应用声学》 CSCD 北大核心 2019年第4期688-696,共9页

变化地形声场计算是越来越经常碰到的情况。变化地形往往给声场计算带来计算量增大、求解精度下降的问题。坐标系选择是声场计算中非常重要的问题,该文研究基于地形的合适正交曲线坐标系选取规则。在此坐标系中求解Helmholtz方程,能够... 变化地形声场计算是越来越经常碰到的情况。变化地形往往给声场计算带来计算量增大、求解精度下降的问题。坐标系选择是声场计算中非常重要的问题,该文研究基于地形的合适正交曲线坐标系选取规则。在此坐标系中求解Helmholtz方程,能够极大简化求解过程,提高计算精度。结合简正波理论,从新的角度展示了正交曲线坐标系在某些典型变化地形线源声场计算问题中的应用。对于几种典型的海洋声波导问题,可以利用合适的曲线坐标系简化问题,给出更直观的物理图像。 展开更多

关键词 声场计算 正交曲线坐标系 HELMHOLTZ方程

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正交曲线坐标下Boltzmann方程与水流控制方程间的理论联系

10

作者 黄新丽 周晓阳 徐春艳 《应用数学》 CSCD 北大核心 2006年第S1期169-172,共4页

由于天然河道多呈弯曲形态,本文选取跟踪河道中心线走向的正交曲线坐标系,并提出了在此坐标系下的Boltzmann方程.在此基础上,由明渠水流中微、宏观变量之间的基本关系导出了正交曲线坐标下水流的控制方程,为建立正交曲线坐标下的明渠水... 由于天然河道多呈弯曲形态,本文选取跟踪河道中心线走向的正交曲线坐标系,并提出了在此坐标系下的Boltzmann方程.在此基础上,由明渠水流中微、宏观变量之间的基本关系导出了正交曲线坐标下水流的控制方程,为建立正交曲线坐标下的明渠水流模型奠定了基础. 展开更多

关键词 正交曲线坐标系 BOLTZMANN方程 水流控制方程

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基于MO的二维正交曲线网格生成技术及其应用 被引量：7

11

作者 耿庆斋 张行南 王思宇 《水电能源科学》 2006年第3期18-20,共3页

在河势贴体二维正交网格生成方法的基础上,采用边界拟合坐标系方法,将正交网格既与河势拟合又与河道边界线拟合,研究基于MapObjects的二维正交曲线网格生成技术;利用Visual Basic工具开发了二维正交曲线网格自动生成系统,实现了二维河... 在河势贴体二维正交网格生成方法的基础上,采用边界拟合坐标系方法,将正交网格既与河势拟合又与河道边界线拟合,研究基于MapObjects的二维正交曲线网格生成技术;利用Visual Basic工具开发了二维正交曲线网格自动生成系统,实现了二维河流自动网格化;结合二维水质模型和GIS叠加功能,探讨了二维正交曲线网格在水质模拟中的应用。 展开更多

关键词 水质模型 水质模拟 正交曲线网格 边界拟合坐标系 MAPOBJECTS

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任意曲线坐标系Euler方程S2流面的计算方法 被引量：1

12

作者 李得英 宋彦萍 +2 位作者 陈浮 郑振江 陈焕龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期42-48,共7页

为提高S2流面计算方法对涡轮复杂几何的适应性和计算能力,详细推导了任意正交曲线坐标系下应用于流道中心S2流面计算的Euler方程,提出了任意曲线坐标系Euler方程S2流面的计算方法,发展了适用于三阶精度总变差减小的差分格式的数学模型,... 为提高S2流面计算方法对涡轮复杂几何的适应性和计算能力,详细推导了任意正交曲线坐标系下应用于流道中心S2流面计算的Euler方程,提出了任意曲线坐标系Euler方程S2流面的计算方法,发展了适用于三阶精度总变差减小的差分格式的数学模型,结合了隐格式时间推进、Riemann问题求解等技术。在应用于带弧形凸起的流道及某直叶栅气动参数计算,并对某三级低压涡轮进行性能预测的结果表明:所提方法对激波具有较高的捕捉精度,能够较准确地获得叶栅气动参数分布,且与实验结果吻合良好;对于多级涡轮总性能参数和气动参数分布均有较高的计算精度,是一种可为涡轮设计提供快速、可靠的计算方法。 展开更多

关键词 S2流面计算方法 EULER方程 任意正交曲线坐标系 总变差减小的差分格式 低压涡轮

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非正交曲线系下数值模拟及PDA测量模化炉内湍流流场

13

作者 郑昌浩 徐旭常 +1 位作者 王晓 李彦 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2002年第5期431-436,共6页

构造强守恒形式N S离散方程组,耦合求解速度和压力修正方程,k ε双方程模型模拟湍流粘性。在方程离散中,采用以加权平均方法计算胞元界面上不连续的几何因子,以保持坐标转换的光滑性;以迭代方式考虑交错压力梯度项,并对常规形式压力方... 构造强守恒形式N S离散方程组,耦合求解速度和压力修正方程,k ε双方程模型模拟湍流粘性。在方程离散中,采用以加权平均方法计算胞元界面上不连续的几何因子,以保持坐标转换的光滑性;以迭代方式考虑交错压力梯度项,并对常规形式压力方程结果进行二次修正。计算结果表明,针对局部非光滑且远离正交性的炉内网格体系,上述特殊数值方法对保证求解精度和收敛性具有关键作用。采用3D PDA(三维激光多谱勒固粒运动分析仪)对670t/h四角切圆炉的1:20模型内冷态流场进行了测量。数值模拟结果与实验结果基本吻合。 展开更多

关键词 非正交曲线系 数值模拟 PDA测量 模化炉 湍流流场 炉膛 四角切圆锅炉 坐标系 几何因子 坐标变换 交错压力梯度项

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曲线坐标系下孔隙介质圆柱纵向表面波的传播特性

14

作者 王佳乐 韩庆邦 +1 位作者 苏娜娜 钱佳文 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第2期427-433,共7页

为了研究孔隙介质圆柱纵向表面波的传播规律,分析其频散和衰减特性,在正交曲线坐标系下建立了表面波的频散方程,通过数值计算得到频散曲线,将纵向导波最低模态与表面波进行对比,并分析了曲率半径及孔隙参数对表面波频散和衰减的影响。... 为了研究孔隙介质圆柱纵向表面波的传播规律,分析其频散和衰减特性,在正交曲线坐标系下建立了表面波的频散方程,通过数值计算得到频散曲线,将纵向导波最低模态与表面波进行对比,并分析了曲率半径及孔隙参数对表面波频散和衰减的影响。结果表明,当频率足够大时,导波最低模态的频散曲线与表面波近似;在同一频率下,表面波的相速度随曲率半径的增大而增大,随孔隙度的增大而减小;表面波的衰减随孔隙度的增大而增大。研究结果为开展孔隙介质圆柱结构的超声无损评价提供了一定的理论参考。 展开更多

关键词 正交曲线坐标系 表面波 孔隙介质 频散特性

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非交错曲线网格的水流数值计算模型 被引量：18

15

作者 夏云峰 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期50-54,共5页

在非正交边界拟合曲线坐标系下 ,建立非交错网格变量布置的水流计算模式 .采用逆变速度分量作为独立计算变量 .为避免出现棋盘格式压力场物理上的非真实解 ,采用动量插值方法计算交界面处的流速插值 .运用压力校正法 (SIMPLE、SIMPLEC或... 在非正交边界拟合曲线坐标系下 ,建立非交错网格变量布置的水流计算模式 .采用逆变速度分量作为独立计算变量 .为避免出现棋盘格式压力场物理上的非真实解 ,采用动量插值方法计算交界面处的流速插值 .运用压力校正法 (SIMPLE、SIMPLEC或SIMPLER)求解离散方程 .并对S型弯道水流运动进行数值计算 . 展开更多

关键词 非正交曲线坐标系 非交错网络 水流 数值计算

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二维同位与交错网格水流数值模拟比较 被引量：2

16

作者 姚仕明 张超 王兴奎 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期67-71,共5页

在边界拟合正交曲线坐标系下,建立了求解变量分别位于同位与交错网格条件下的二维水流数值模拟计算模式。利用实验资料对其进行了验证,同时对两种模式的计算结果进行了比较分析。在运用界面动量插值的条件下,采用同位网格模式对二维流... 在边界拟合正交曲线坐标系下,建立了求解变量分别位于同位与交错网格条件下的二维水流数值模拟计算模式。利用实验资料对其进行了验证,同时对两种模式的计算结果进行了比较分析。在运用界面动量插值的条件下,采用同位网格模式对二维流场进行数值模拟可获得较满意的结果。 展开更多

关键词 正交曲线坐标系 同位网格 交错网格 数值模拟

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ECOM模式的改进及在长江河口、杭州湾及邻近海区的应用 被引量：68

17

作者 朱建荣 朱首贤 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期364-374,共11页

基于原正交ECOM(EstuarineCoastalandOceanModel)模式 ,把它改进为非正交曲线坐标系下模式 ,以较好地拟合河口海岸岸线的变化 ,有效提高局部空间分辨率 ,提高计算速度和精度 ;应用预估修正法提高模式的稳定性 ;扣除局域平均密度层结提... 基于原正交ECOM(EstuarineCoastalandOceanModel)模式 ,把它改进为非正交曲线坐标系下模式 ,以较好地拟合河口海岸岸线的变化 ,有效提高局部空间分辨率 ,提高计算速度和精度 ;应用预估修正法提高模式的稳定性 ;扣除局域平均密度层结提高σ坐标系下斜压压强梯度力的计算精度 ;采用Euler Lagrange方法改进物质输运方程中的平流项计算方法。数值试验结果证明以上 4种方法有效地提高了模式的计算精度。把改进的模式应用于长江河口、杭州湾及邻近海区 ,模拟结果与观测资料较为一致。改进后的模式可更好地应用于河口海岸的研究中。 展开更多

关键词 长江河口 杭州湾 ECOM模式 非正交曲线坐标系 预估修正法 Euler-Lagrange方法 模式改进 动力学

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压电圆柱曲杆中波的传播 被引量：3

18

作者 邓庆田 罗松南 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期76-78,94,共4页

通过在正交曲线坐标系中建立弹性波在压电圆柱曲杆中传播的控制方程,结合给定的侧面边界条件,求得波在压电圆柱曲杆中传播的前三阶频散关系和位移与电势在横截面上的分布情况。通过实例计算,分析了曲杆的曲率半径对频散关系和位移电势... 通过在正交曲线坐标系中建立弹性波在压电圆柱曲杆中传播的控制方程,结合给定的侧面边界条件,求得波在压电圆柱曲杆中传播的前三阶频散关系和位移与电势在横截面上的分布情况。通过实例计算,分析了曲杆的曲率半径对频散关系和位移电势分布的影响。 展开更多

关键词 压电圆柱曲杆 正交曲线坐标系 频散关系 位移与电势的径向分布

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Mbius环并苯的分子对称性(英文)

19

作者 邢生凯 李云 +3 位作者 赵学庄 蔡遵生 尚贞锋 王贵昌 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1000-1004,共5页

一般来说,点群理论认为Mbius带环分子最高的对称性只能是C2.本文讨论了由18个苯环组成的环并苯的异构体分子,包括柱面的Hückel型分子(HC-[18])和扭转180°的Mbius带环分子(MC-[18]).结果表明除了点对称性外,Mbius带环分... 一般来说,点群理论认为Mbius带环分子最高的对称性只能是C2.本文讨论了由18个苯环组成的环并苯的异构体分子,包括柱面的Hückel型分子(HC-[18])和扭转180°的Mbius带环分子(MC-[18]).结果表明除了点对称性外,Mbius带环分子还存在一种可称为环面螺旋旋转(TSR)变换的对称性,为此还引用了环面正交曲线坐标系.此外,还讨论了这些分子关于TSR对称性匹配的原子集和原子轨道(AO)集.根据TSR对称性的循环群特征,可以建立此类群的不可约表示及有关特征标.这类分子的分子轨道(MO)关于TSR群的不可约表示是纯的,然而所含的相应的原子轨道对称性匹配的线性组合(SALC-AO)成分可以是多种的. 展开更多

关键词 Mbius环并苯 分子对称性 环并苯 环面螺旋旋转变换 环面正交曲线坐标系 环面群

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关于无限棒束间流动和传热特性的数值研究

20

作者 蒋莉 沈孟育 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1996年第4期307-315,共9页

应用非线性ｋε湍流模式，采用非正交曲线坐标系下求解三维ＮＳ方程的非交错网格有限体积方法，数值模拟了充分发展条件下，三角形排列无限棒束间通道内，不同的几何参数（Ｐ／Ｄ），雷诺数（Ｒｅ）下的流动和传热问题。给出了不同... 应用非线性ｋε湍流模式，采用非正交曲线坐标系下求解三维ＮＳ方程的非交错网格有限体积方法，数值模拟了充分发展条件下，三角形排列无限棒束间通道内，不同的几何参数（Ｐ／Ｄ），雷诺数（Ｒｅ）下的流动和传热问题。给出了不同参数下的速度和温度分布以及湍流二次流动，分析了几何参数、雷诺数及二次流对棒束内流动和传热特性的影响，得到了不同参数下通道的摩擦系数和Ｎｕｓｅｌｔ数。 展开更多

关键词 湍流模式 数值模拟 三角形排列棒束 非正交曲线坐标系 N-S方程 几何参数

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