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球坐标系下任意地形的重力场正演算法及其软件设计
1
作者
陈文进
洪国庆
+2 位作者
谭小龙
彭衍武
唐晓雨
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2024年第12期1307-1311,共5页
推导由横向变化的上下边界所包围的任意地形所引起的重力场大小的理论公式,并采用科学计算语言MATLAB设计用户界面软件。测试结果表明,软件计算效率和精度均较高,同时具备多层地形整体计算的功能。
关键词
重力场正演
任意地形
MATLAB
软件设计
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职称材料
直立堤前为任意地形时立波运动的数值分析
被引量:
4
2
作者
高学平
赵子丹
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
1995年第1期111-120,共10页
本文利用MAC法(markerandcellmethod)对直立堤前求解域为任意形状(有突基床存在、海床起伏)的情况下立波波面及流场进行了数值分析,得到了实验资料及现有理论近似解的验证.在计算中为克服因堤面反射给入流...
本文利用MAC法(markerandcellmethod)对直立堤前求解域为任意形状(有突基床存在、海床起伏)的情况下立波波面及流场进行了数值分析,得到了实验资料及现有理论近似解的验证.在计算中为克服因堤面反射给入流界条件的确定带来的困难,我们根据立波形成的原理采用了“镜像法”技术.通过算例分析,揭示了当突基床尺度足够大时立波波节和波腹的位置向堤面方向前移从而波长缩短的原因,指出了因突基床的存在堤前立波节点附近离堤和向堤的水平流速分布的不对称性.
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关键词
MAC法
立波运动
任意地形
波浪运动
数值分析
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职称材料
饱和层状场地中任意凹陷地形对入射SV波的散射
被引量:
2
3
作者
尤红兵
梁建文
赵凤新
《地震学报》
CSCD
北大核心
2011年第6期735-745,843,共11页
利用饱和土层的精确动力刚度矩阵和动力格林(Green)函数,采用间接边界元法,在频域内求解了层状饱和场地中任意凹陷地形对入射SV波的散射问题.通过自由场反应分析,求得凹陷地形表面各点的位移和各单元的应力响应;同样计算了虚拟分布荷载...
利用饱和土层的精确动力刚度矩阵和动力格林(Green)函数,采用间接边界元法,在频域内求解了层状饱和场地中任意凹陷地形对入射SV波的散射问题.通过自由场反应分析,求得凹陷地形表面各点的位移和各单元的应力响应;同样计算了虚拟分布荷载的格林影响函数,求得相应的位移和应力响应;根据边界条件确定虚拟分布荷载,将自由场位移响应和虚拟分布荷载产生的响应叠加得到了问题的解答.本文方法可进行退化,所得结果与不含孔隙水的干土结果一致.对3种饱和场地自由场反应和凹陷地形对入射SV波散射进行分析,并与相应干土结果进行了对比.研究表明,入射角度、入射频率、粘性耦合系数等对地表位移有重要影响.在饱和场地中,入射波频率和粘性耦合系数(土的渗透性)影响土层中波的传播速度,导致地表位移幅值与干土场地产生明显差异,尤其是入射角在30°—60°范围内.因此,在饱和场地动力分析中应综合考虑入射角度和入射频率对场地地表位移的影响.
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关键词
饱和层状半空间
任意
凹陷
地形
SV波
散射
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职称材料
任意形状凸起地形对平面SH波的散射
被引量:
17
4
作者
曹欣荣
宋天舒
刘殿魁
《应用数学和力学》
EI
CSCD
北大核心
2001年第9期976-982,共7页
将具有任意形状的凸起地形对稳态SH波散射问题转换为契合问题加以研究· 利用求解弹性波动问题的复变函数与保角映射方法 ,在包括任意形状凸起边界在内的一个区域中 ,构造一个在凸起边界上应力自由 ,其他部分位移和应力均为任意的...
将具有任意形状的凸起地形对稳态SH波散射问题转换为契合问题加以研究· 利用求解弹性波动问题的复变函数与保角映射方法 ,在包括任意形状凸起边界在内的一个区域中 ,构造一个在凸起边界上应力自由 ,其他部分位移和应力均为任意的驻波解· 然后再将这个驻波解与其余下的区域中的散射波解在两个区域结合面上完成契合过程 ,由此决定出这两个区域中的驻波和散射波解答· 最后对圆弧形和半椭圆形凸起进行了数值计算 。
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关键词
任意
形状凸形
地形
SH波散射
契合
保角映射
地面运动
抗震设计
弹性波动理论
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职称材料
三维稳态地温场全信息数值模拟
5
作者
戴世坤
田红军
+4 位作者
贾金荣
张莹
朱德祥
赵文学
蒋凡
《地球物理学报》
北大核心
2025年第3期988-1003,共16页
针对常规的数值模拟方法存在计算量大、边界条件近似和难以准确地模拟三维偏微分方程表征的物理信息等问题,本文提出了任意起伏地形下的一种高效、高精度的全信息数值模拟方法.该方法沿水平方向(-∞,+∞)进行二维全信息傅里叶变换,将三...
针对常规的数值模拟方法存在计算量大、边界条件近似和难以准确地模拟三维偏微分方程表征的物理信息等问题,本文提出了任意起伏地形下的一种高效、高精度的全信息数值模拟方法.该方法沿水平方向(-∞,+∞)进行二维全信息傅里叶变换,将三维偏微分方程转化为不同波数下的一维常微分方程进行求解,减少了计算量及存储需求,不同波数之间常微分方程相互独立,具有高度并行性.保留垂向为空间域并引入行波分解,消除了上下边界对模拟区域的影响,具有严格的上下边界条件,且每个垂向深度对应的水平网格任意,具有分辨率高,剖分灵活等特点.水平方向采用二维全信息傅里叶变换,获得异常场的正确波数谱信息,再对异常场所有的波数谱信息进行二维全信息逆变换,从而得到空间域的异常场.该方法在水平方向不存在截断效应,相对于标准FFT和Gauss-FFT,没有丢掉任何波数谱信息;每个单元利用一维形函数的高精度解和傅里叶变换的高效性,实现了高效、快速和准确地模拟三维偏微分方程描述的物理信息.本文设计棱柱体,对比数值解与解析解结果,验证了本文算法的正确性,分析异常场的波数谱分布特征,总结波数选取规律,同时对比本文算法与有限单元法、Gauss-FFT的计算精度与效率.设计高、低热导组合模型,进一步讨论边界条件的影响.最后设计任意起伏地形,说明本文算法对任意复杂地形下的适应性,为任意复杂条件大规模、高效、精细化反演成像、定量解释和人机相互解释奠定了基础.
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关键词
三维稳态地温场
全信息正反变换
波数谱信息
全信息数值模拟
任意
起伏
地形
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职称材料
题名
球坐标系下任意地形的重力场正演算法及其软件设计
1
作者
陈文进
洪国庆
谭小龙
彭衍武
唐晓雨
机构
江西理工大学土木与测绘工程学院
出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2024年第12期1307-1311,共5页
基金
国家自然科学基金(42264001)
江西理工大学博士科研启动基金(205200100588)。
文摘
推导由横向变化的上下边界所包围的任意地形所引起的重力场大小的理论公式,并采用科学计算语言MATLAB设计用户界面软件。测试结果表明,软件计算效率和精度均较高,同时具备多层地形整体计算的功能。
关键词
重力场正演
任意地形
MATLAB
软件设计
Keywords
gravity field forward modeling
arbitrary topography
MATLAB
software design
分类号
P312 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
直立堤前为任意地形时立波运动的数值分析
被引量:
4
2
作者
高学平
赵子丹
机构
天津大学水资源与港湾工程系
出处
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
1995年第1期111-120,共10页
文摘
本文利用MAC法(markerandcellmethod)对直立堤前求解域为任意形状(有突基床存在、海床起伏)的情况下立波波面及流场进行了数值分析,得到了实验资料及现有理论近似解的验证.在计算中为克服因堤面反射给入流界条件的确定带来的困难,我们根据立波形成的原理采用了“镜像法”技术.通过算例分析,揭示了当突基床尺度足够大时立波波节和波腹的位置向堤面方向前移从而波长缩短的原因,指出了因突基床的存在堤前立波节点附近离堤和向堤的水平流速分布的不对称性.
关键词
MAC法
立波运动
任意地形
波浪运动
数值分析
分类号
P731.22 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
饱和层状场地中任意凹陷地形对入射SV波的散射
被引量:
2
3
作者
尤红兵
梁建文
赵凤新
机构
中国地震灾害防御中心
天津大学土木工程系
出处
《地震学报》
CSCD
北大核心
2011年第6期735-745,843,共11页
基金
国家自然科学基金(50978183)
地震行业科研专项(200708034)共同资助
文摘
利用饱和土层的精确动力刚度矩阵和动力格林(Green)函数,采用间接边界元法,在频域内求解了层状饱和场地中任意凹陷地形对入射SV波的散射问题.通过自由场反应分析,求得凹陷地形表面各点的位移和各单元的应力响应;同样计算了虚拟分布荷载的格林影响函数,求得相应的位移和应力响应;根据边界条件确定虚拟分布荷载,将自由场位移响应和虚拟分布荷载产生的响应叠加得到了问题的解答.本文方法可进行退化,所得结果与不含孔隙水的干土结果一致.对3种饱和场地自由场反应和凹陷地形对入射SV波散射进行分析,并与相应干土结果进行了对比.研究表明,入射角度、入射频率、粘性耦合系数等对地表位移有重要影响.在饱和场地中,入射波频率和粘性耦合系数(土的渗透性)影响土层中波的传播速度,导致地表位移幅值与干土场地产生明显差异,尤其是入射角在30°—60°范围内.因此,在饱和场地动力分析中应综合考虑入射角度和入射频率对场地地表位移的影响.
关键词
饱和层状半空间
任意
凹陷
地形
SV波
散射
Keywords
saturated layered half-space
canyon of arbitrary shape
SV wave
scattering
分类号
TU433 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
任意形状凸起地形对平面SH波的散射
被引量:
17
4
作者
曹欣荣
宋天舒
刘殿魁
机构
哈尔滨工程大学建筑工程系
哈尔滨工业大学复合材料研究所
出处
《应用数学和力学》
EI
CSCD
北大核心
2001年第9期976-982,共7页
文摘
将具有任意形状的凸起地形对稳态SH波散射问题转换为契合问题加以研究· 利用求解弹性波动问题的复变函数与保角映射方法 ,在包括任意形状凸起边界在内的一个区域中 ,构造一个在凸起边界上应力自由 ,其他部分位移和应力均为任意的驻波解· 然后再将这个驻波解与其余下的区域中的散射波解在两个区域结合面上完成契合过程 ,由此决定出这两个区域中的驻波和散射波解答· 最后对圆弧形和半椭圆形凸起进行了数值计算 。
关键词
任意
形状凸形
地形
SH波散射
契合
保角映射
地面运动
抗震设计
弹性波动理论
Keywords
cylindrical hill of arbitrary shape
scattering of SH_wave
conjunction
conformal mapping
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
O174.51 [理学—基础数学]
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职称材料
题名
三维稳态地温场全信息数值模拟
5
作者
戴世坤
田红军
贾金荣
张莹
朱德祥
赵文学
蒋凡
机构
中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室
中南大学地球科学与信息物理学院
中国海洋大学海洋地球科学学院
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第3期988-1003,共16页
基金
国家自然科学基金项目(41574127)
研究生自主探索创新项目(2023ZZTS0443)资助。
文摘
针对常规的数值模拟方法存在计算量大、边界条件近似和难以准确地模拟三维偏微分方程表征的物理信息等问题,本文提出了任意起伏地形下的一种高效、高精度的全信息数值模拟方法.该方法沿水平方向(-∞,+∞)进行二维全信息傅里叶变换,将三维偏微分方程转化为不同波数下的一维常微分方程进行求解,减少了计算量及存储需求,不同波数之间常微分方程相互独立,具有高度并行性.保留垂向为空间域并引入行波分解,消除了上下边界对模拟区域的影响,具有严格的上下边界条件,且每个垂向深度对应的水平网格任意,具有分辨率高,剖分灵活等特点.水平方向采用二维全信息傅里叶变换,获得异常场的正确波数谱信息,再对异常场所有的波数谱信息进行二维全信息逆变换,从而得到空间域的异常场.该方法在水平方向不存在截断效应,相对于标准FFT和Gauss-FFT,没有丢掉任何波数谱信息;每个单元利用一维形函数的高精度解和傅里叶变换的高效性,实现了高效、快速和准确地模拟三维偏微分方程描述的物理信息.本文设计棱柱体,对比数值解与解析解结果,验证了本文算法的正确性,分析异常场的波数谱分布特征,总结波数选取规律,同时对比本文算法与有限单元法、Gauss-FFT的计算精度与效率.设计高、低热导组合模型,进一步讨论边界条件的影响.最后设计任意起伏地形,说明本文算法对任意复杂地形下的适应性,为任意复杂条件大规模、高效、精细化反演成像、定量解释和人机相互解释奠定了基础.
关键词
三维稳态地温场
全信息正反变换
波数谱信息
全信息数值模拟
任意
起伏
地形
Keywords
3D steady geothermal field
Full information forward and inverse transform
Wave number spectral information
Full information numerical simulation
Arbitrarily undulating terrain
分类号
P314 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
球坐标系下任意地形的重力场正演算法及其软件设计
陈文进
洪国庆
谭小龙
彭衍武
唐晓雨
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
直立堤前为任意地形时立波运动的数值分析
高学平
赵子丹
《海洋学报》
CAS
CSCD
北大核心
1995
4
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职称材料
3
饱和层状场地中任意凹陷地形对入射SV波的散射
尤红兵
梁建文
赵凤新
《地震学报》
CSCD
北大核心
2011
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
任意形状凸起地形对平面SH波的散射
曹欣荣
宋天舒
刘殿魁
《应用数学和力学》
EI
CSCD
北大核心
2001
17
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职称材料
5
三维稳态地温场全信息数值模拟
戴世坤
田红军
贾金荣
张莹
朱德祥
赵文学
蒋凡
《地球物理学报》
北大核心
2025
0
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