油藏地质建模与数值模拟一体化应用技术 被引量：24

1

作者 于金彪 杨耀忠 +2 位作者 戴涛 宋道万 龚蔚青 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期72-75,共4页

油藏地质建模与数值模拟的一体化是指数据的一体化、研究过程的一体化以及人员协作的一体化,地质建模是数值模拟的基础,而数值模拟本身又是地质建模的深化。通过实例,论述了一体化的实现方法和应用效果。通过建立项目数据库,规范项目数... 油藏地质建模与数值模拟的一体化是指数据的一体化、研究过程的一体化以及人员协作的一体化,地质建模是数值模拟的基础,而数值模拟本身又是地质建模的深化。通过实例,论述了一体化的实现方法和应用效果。通过建立项目数据库,规范项目数据的标准,实现了项目数据的一体化;通过提供油藏描述各个环节及不同专业之间的良好接口,实现了研究过程的一体化;通过加强不同专业之间的交流与渗透,实现了专业技术研究人员协作的一体化。应用效果表明,油藏地质建模与数值模拟的一体化技术可提高工作效率近1倍,单井拟合率达到90%以上。 展开更多

关键词 地质建模 数值模拟 一体化 历史拟合 方案优化

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21层大气环流模式IAP AGCM-III的设计及气候数值模拟I.动力框架 被引量：15

2

作者 左瑞亭 张铭 +2 位作者 张东凌 王爱慧 曾庆存 《大气科学》 CSCD 北大核心 2004年第5期659-674,共16页

设计了IAP (InstituteofAtmosphericPhysics,ChineseAcademyofSciences)AGCM III,对其动力框架作说明和检验 ,时间积分采用改进的非线性迭代法。用Rossby Haurwitz波对框架进行了波型检验、能量检验和波速检验。结果表明 ,非线性迭代 3... 设计了IAP (InstituteofAtmosphericPhysics,ChineseAcademyofSciences)AGCM III,对其动力框架作说明和检验 ,时间积分采用改进的非线性迭代法。用Rossby Haurwitz波对框架进行了波型检验、能量检验和波速检验。结果表明 ,非线性迭代 3次的时间积分方案具有较好的稳定性 ,能够有效地抑制短波 ,同时对长波的歪曲较小 ,且时间积分步长可放得较大 ;该框架能够较长时间地保持Rossby Haurwitz 4波波型 ,在积分过程中能够较高精度地保持总有效能量守恒 ;模式计算的Rossby Haurwitz波速为每天西传 1 5个经度 ,这与理伦值很接近。 展开更多

关键词 大气环流模式 IAP 动力框架 非线性迭代时间积分方案

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IAP AGCM-4动力框架的积分方案及模式检验 被引量：25

3

作者 张贺 林朝晖 曾庆存 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期1267-1285,共19页

以灵活性跳点格式和时间分解算法为重点,介绍了IAP(中国科学院大气物理研究所)AGCM-4的动力框架,并用R-H(Rossby-Haurwitz)波和Held-Suarez方案对框架进行了检验。结果表明:高纬灵活性跳点格式很好地保持了普通跳点格式的各种性质,未产... 以灵活性跳点格式和时间分解算法为重点,介绍了IAP(中国科学院大气物理研究所)AGCM-4的动力框架,并用R-H(Rossby-Haurwitz)波和Held-Suarez方案对框架进行了检验。结果表明:高纬灵活性跳点格式很好地保持了普通跳点格式的各种性质,未产生计算紊乱现象,可在一定程度上增大时间步长,在未采用滤波处理时增大时间步长的效果更为显著;时间分解算法,即将平流过程与适应过程分开计算,二者都采用3次非线性迭代积分方案,在N=5和N=10(N为平流过程时间步长与适应过程时间步长的比值)的情况下,可分别节省CPU时间10.7%和19.9%;R-H波检验表明,在积分的前80天,框架较好地保持了R-H4波的波形,总有效能量仅衰减0.1%,从第80天开始,风场波形开始变形和破碎,对应的动能和总能量也开始急剧衰减,至第365天,总有效能量衰减约8%,此时,风场和高度场亦变得较平直。经分析,第80天R-H波破碎的主要原因是平流项的计算误差使R-H波失稳,而其后的高度场和风场的变平直是典型的旋转适应机制;Held-Suarez方案检验也证明该框架是可靠的。 展开更多

关键词 分解算法 非线性迭代积分方案 灵活性跳点格式 有效能量守恒 大气环流模式

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回溯时间积分格式的有效性研究 被引量：3

4

作者 游性恬 朱禾 曹鸿兴 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第2期249-254,共6页

采用正压准地转模式作为动力核，用Ｒｏｓｓｂｙ—Ｈａｕｒｗｉｔｚ波函数作为理想场，同时使用回溯时间积分格式和普通中央差格式进行数值试验。结果表明，在短时积分的情况下，回溯格式能减小数值解误差１～２个量级，而且它对时间步... 采用正压准地转模式作为动力核，用Ｒｏｓｓｂｙ—Ｈａｕｒｗｉｔｚ波函数作为理想场，同时使用回溯时间积分格式和普通中央差格式进行数值试验。结果表明，在短时积分的情况下，回溯格式能减小数值解误差１～２个量级，而且它对时间步长的增大不敏感。因此使用回溯格式可以减少积分计算量，延长积分时效。 展开更多

关键词 数值模式 回溯时间积分格式 自记忆 天气预报 正压准地转模式

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时间分数阶期权定价模型的一类有效差分方法 被引量：8

5

作者 杨晓忠 张雪 吴立飞 《高校应用数学学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2015年第2期234-244,共11页

时间分数阶期权定价模型(时间分数阶Black-Scholes方程)数值解法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值.对时间分数阶Black-Scholes方程构造了显-隐格式和隐-显差分格式,讨论了两类格式解的存在唯一性,稳定性和收敛性.理论分析证实,显... 时间分数阶期权定价模型(时间分数阶Black-Scholes方程)数值解法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值.对时间分数阶Black-Scholes方程构造了显-隐格式和隐-显差分格式,讨论了两类格式解的存在唯一性,稳定性和收敛性.理论分析证实,显-隐格式和隐-显格式均为无条件稳定和收敛的,两种格式具有相同的计算量.数值试验表明:显-隐和隐-显格式的计算精度与经典Crank-Nicolson(C-N)格式的计算精度相当,其计算效率(计算时间)比C-N格式提高30%.数值试验验证了理论分析,表明本文的显-隐和隐-显差分方法对求解时间分数阶期权定价模型是高效的,证实了时间分数阶Black-Scholes方程更符合实际金融市场. 展开更多

关键词 时间分数阶期权定价模型 显-隐格式 稳定性 收敛性 数值试验

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基于三次插值函数算法的时间积分方案与二阶时空余差数值模式——以原始大气运动方程与理想全球模拟个例为例 被引量：3

6

作者 辜旭赞 张兵 王明欢 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期669-678,共10页

从大气运动原始方程和欧拉算符出发,用泰勒级数展开,给出二阶时空微商余项预报方程。进而讨论用三次插值函数——双三次曲面拟合求上游点的准拉格朗日时间积分方案与相应的二阶时空余差数值模式——"双三次模式"。则双三次模... 从大气运动原始方程和欧拉算符出发,用泰勒级数展开,给出二阶时空微商余项预报方程。进而讨论用三次插值函数——双三次曲面拟合求上游点的准拉格朗日时间积分方案与相应的二阶时空余差数值模式——"双三次模式"。则双三次模式是通过实现各个大气物理量场的二阶可导,从而可对预报方程做空间非线性("三次")时间离散积分,成为"双三次曲面拟合——时间步积分——双三次曲面拟合——……"一种新算法数值模式。讨论双三次数值模式的数学基础:三次插值函数及其数值分析极性定律用于数值模式。指出:双三次模式和谱模式都具有数学"收敛性";而Coons双三次曲面具有对变量场拟合二阶可导"最优性";和Hermite双三次曲面片具有对网格变量场二阶可导运算"等价性"。又指出:有限差分模式的中央差近似斜率和曲率,分别是三次样条斜率和曲率作"三点平滑"。双三次模式适合采用原始大气运动方程,适合采用准拉格朗日时间积分方案,并给出一个理想全球模拟个例。因大气运动本质上是非线性的,理论上可按变量场双三次曲面曲率判断,以采用符合物理诠释的局域或单点平滑,以保持模式时间积分稳定性。且未来容易实现全球多重/时变套网格双三次数值模式。 展开更多

关键词 数值预报与模拟 二阶时空余差数值模式 三次插值函数 Navier-Stokes大气运动方程组 准拉格朗日时间积分 欧拉向前差分时间积分 全球模拟个例

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全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅱ):个例模拟结果分析 被引量：9

7

作者 辜旭赞 张兵 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第3期481-490,共10页

引入双三次数值模式:通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合—……",实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上,给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干... 引入双三次数值模式:通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合—……",实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上,给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架,并采用显式水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案,用NCEP再分析资料做初值场,初步模拟出从极地到热带的基本大气环流。模拟试验表明:因大气运动本质上是非线性的,当限定模式大气作线性"一次运动"时,个例模拟无须任何平滑;但限定模式大气作"三次运动"时,必须有适当平滑。本文认为,未来双三次数值模式可按场变量双三次曲面曲率,以判断采用符合物理诠释的局域(或单点)平滑;又若大气非线性运动不稳定区恰是天气系统发源地,则全球多重/时变套网格双三次数值模式是今后研究的方向。 展开更多

关键词 双三次数值模式 全球经纬网格模式设计 准拉格朗日/欧拉时间积分方案 数值模拟 大气非线性运动

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全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(I):模式动力框架设计 被引量：9

8

作者 辜旭赞 张兵 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第3期474-480,共7页

引入双三次数值模式:双三次数值模式是通过作三次样条与双三次曲面拟合,实现各个大气要素量场的二阶可导,从而可对各个预报方程作时间积分。双三次数值模式适合采用大气运动原始方程组和采用水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方... 引入双三次数值模式:双三次数值模式是通过作三次样条与双三次曲面拟合,实现各个大气要素量场的二阶可导,从而可对各个预报方程作时间积分。双三次数值模式适合采用大气运动原始方程组和采用水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案。且本文的全球(Z)双三次数值模式与个例模拟实际采用Navier-Stokes"浅薄大气"原始方程组,建立球面Z坐标系上的非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架。其离散化气压、气温预报方程与个例模拟揭示出大气运动中凝结降水,其天气学原因不仅是湿空气作Z坐标垂直上升运动,而且是湿空气被"减压/减温",即湿空气作P坐标"垂直上升运动",后者可由大气平流运动(如Rossby波)引起。 展开更多

关键词 双三次数值模式 原始方程组 非静力全可压大气运动动力框架 准拉格朗日/欧拉时间积分方案 大气运动降水物理机制

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适用于弹黏塑性本构模型的修正切面算法 被引量：4

9

作者 李舰 蔡国庆 尹振宇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期253-259,共7页

针对弹黏塑性本构模型将原始切面算法进行了修正。该弹黏塑性本构模型结合了修正剑桥模型和过应力理论。首先对弹黏塑性本构模型的应力–应变关系式进行了调整,基于过应力理论给出了动态加载面硬化参数的演化方程。其次,利用切面算法对... 针对弹黏塑性本构模型将原始切面算法进行了修正。该弹黏塑性本构模型结合了修正剑桥模型和过应力理论。首先对弹黏塑性本构模型的应力–应变关系式进行了调整,基于过应力理论给出了动态加载面硬化参数的演化方程。其次,利用切面算法对整理后应力–应变关系式进行了数值实现。在弹性试算过程中,该算法假设黏塑性应变率为常数,以此确保时间增量引起的当前应力点与动态加载面间的偏离。在塑性修正过程中,对动态加载面函数进行泰勒级数展开,依此获得黏塑性应变率增量。再次,提出了一种自动分步方法,有效地稳定了大应变步情况下算法的计算精度和收敛性。最后,对变应变率的固结试验和三轴剪切不排水试验进行了模拟,分析了修正切面算法的计算能力。 展开更多

关键词 黏塑性 本构模型 切面算法 半隐式算法 数值积分

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非线性迭代时间积分方案在IAP AGCM-II中的实施及其模拟结果 被引量：2

10

作者 郑红莲 张铭 《高原气象》 CSCD 北大核心 2005年第1期23-27,共5页

将非线性迭代时间积分方案用于大气环流模式 IAP AGCM-II中, 并用 Rossby-Hauwitz波进行了检验, 结果表明, 该方案能长期稳定的积分。此外, 还将采用该方案的模式(其中物理过程不变)和原 IAP AGCM-II模式作了模拟结果的比较, 以考察其效... 将非线性迭代时间积分方案用于大气环流模式 IAP AGCM-II中, 并用 Rossby-Hauwitz波进行了检验, 结果表明, 该方案能长期稳定的积分。此外, 还将采用该方案的模式(其中物理过程不变)和原 IAP AGCM-II模式作了模拟结果的比较, 以考察其效果; 发现采用该方案模式对降水尤其是东亚地区降水的模拟能力较原模式有所提高。 展开更多

关键词 IAP AGCM-Ⅱ 大气环流模式 时间积分方案 非线性迭代

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三维数据体时深转换速度模型的精细构建方法 被引量：11

11

作者 孙月成 张楠 +2 位作者 李成立 马光克 朱恒 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期145-152,共8页

由于三维地震勘探成果绝大部分是时间域的,要与深度域钻测井资料紧密结合,时深转换是必不可少的重要环节。但常规时深转换方法主要是针对二维构造面提出的,难以满足三维数据体精细时深转换的要求。通过综合测井、地震、地质、油藏等多... 由于三维地震勘探成果绝大部分是时间域的,要与深度域钻测井资料紧密结合,时深转换是必不可少的重要环节。但常规时深转换方法主要是针对二维构造面提出的,难以满足三维数据体精细时深转换的要求。通过综合测井、地震、地质、油藏等多专业信息,以地震处理速度、钻井时深关系、高分辨率反演速度体、地震解释成果、声波测井曲线和已有地质认识为基础,借鉴剥层法和变速成图思想,针对三维体的精细时深转换提出了"高分辨率反演速度体+控制层位+层间网格智能剖分"的三维速度建模新方法。采用该方法建立的速度模型井间加入了地震信息和已有地质认识,较单纯用井数据插值更精确,且符合岩性分布变化趋势,同时较地震处理速度场具有更高的纵向分辨率和准确性。采用该方法进行三维体时深转换能够达到深度域地震数据体与测井曲线一一对应,便于油藏工程师进行储层连通性研究和开发方案优化调整。 展开更多

关键词 时深转换 精细建模 数值模拟 三维数据体 一体化研究

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基于切比雪夫谱元模型的成层场地地震反应分析 被引量：7

12

作者 邢浩洁 李鸿晶 杨笑梅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期593-600,609,共9页

将切比雪夫谱元模型应用于成层场地的一维波动分析,发展了一种具有高阶数值格式的场地地震反应时域分析方法。通过谱单元离散基岩和覆盖土体,建立各个单元的波动方程,并在基岩内设置透射人工边界,模拟底部无限域对内域波动的影响;利用... 将切比雪夫谱元模型应用于成层场地的一维波动分析,发展了一种具有高阶数值格式的场地地震反应时域分析方法。通过谱单元离散基岩和覆盖土体,建立各个单元的波动方程,并在基岩内设置透射人工边界,模拟底部无限域对内域波动的影响;利用切比雪夫正交多项式构造高阶单元位移模式,得到空间离散后的场地节点运动方程;利用中心差分原理,结合人工边界的数值格式,推导了一种稳定的时域积分数值方案。最后通过2个算例阐释了该方法在场地地震反应分析中的应用,并与传统方法进行了对比分析。数值试验表明,该方法具有高精度特性,在使用较少节点的条件下仍能得到较为可靠的计算结果,可显著地提高场地地震反应分析的计算效率。 展开更多

关键词 场地地震反应 时域分析方法 切比雪夫谱元模型 高阶数值格式 一维波动

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辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用 被引量：1

13

作者 赵建国 史瑞其 +3 位作者 陈竞一 赵维俊 王宏斌 潘建国 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期675-682,共8页

在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层(PML)吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层(ADE-PML)是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频... 在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层(PML)吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层(ADE-PML)是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE-PML应用于声波方程四阶Runge-Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE-PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE-PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE-PML可以稳定至2×105时间步。 展开更多

关键词 声波方程 完全匹配层 辅助微分方程 任意阶时间格式 数值模拟

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使用基于模型的积分算法的钢框架非线性时程分析 被引量：1

14

作者 傅博 蒋欢军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期58-64,共7页

基于模型的积分算法为新近提出的一类同时具有无条件稳定及显式两种特性的积分算法。为了更加深入地了解该类算法的计算流程及计算效果,使用一种基于模型的积分算法对钢框架进行地震作用下的非线性时程分析。采用基于刚度的纤维梁柱单... 基于模型的积分算法为新近提出的一类同时具有无条件稳定及显式两种特性的积分算法。为了更加深入地了解该类算法的计算流程及计算效果,使用一种基于模型的积分算法对钢框架进行地震作用下的非线性时程分析。采用基于刚度的纤维梁柱单元来建立钢框架的有限元模型,并采用基于模型的积分算法求解结构运动方程,详细地给出了分析步骤。根据美国规范,设计了一个四层钢框架。利用Matlab/Simulink编制了有限元数值仿真平台,建立了钢框架的有限元模型。同时,使用OpenSees软件建立了相同的结构模型,并采用Newmark常平均加速度法。OpenSees模型的分析结果作为参照。结果表明:在使用基于模型的积分算法时,不需要迭代。此外,即便积分时间步长较大时,基于模型的积分算法依然具有较高的精度。 展开更多

关键词 钢框架 非线性 时程分析 基于模型的积分算法 数值模拟

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非线性海洋内波的理论、模型与计算 被引量：8

15

作者 王展 朱玉可 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1589-1604,共16页

海水因盐度与温度的垂向差异造成密度层结现象,进而由于海洋系统的内部扰动(如海潮流过局部隆起的海底地形)与外部扰动(如死水现象)造成等密面的波动,这一现象称为"内波".内波在全球范围内大量存在,尤其是在海峡入海口等密度... 海水因盐度与温度的垂向差异造成密度层结现象,进而由于海洋系统的内部扰动(如海潮流过局部隆起的海底地形)与外部扰动(如死水现象)造成等密面的波动,这一现象称为"内波".内波在全球范围内大量存在,尤其是在海峡入海口等密度层结现象较为明显和稳定的区域会有内波频繁活动.海洋通常呈现"三明治"状的结构:密度相对稳定的混合层与深水层,以及位于中间密度连续过渡的密跃层.密跃层的整体脉动对于海洋工程和海洋生态环境有重大的影响;而密跃层内部的波动对于潜艇的非声探测(反过来说,对于潜艇的隐身作战)具有潜在的应用价值.而造成这些重大影响的根源在于内波在水平和垂直方向都具备传播能力,这是有别于海洋表面波浪的关键之处.本文针对两类海洋密度模型-连续分层模型与间断分层模型,从理论研究、数值模拟、实验室机理实验等方面论述了研究海洋内波的各类非线性模型(包括弱非线性的Korteweg-de Vries方程、BenjaminOno方程,Kadomtsev-Petviashvili方程等著名模型以及强非线性Miyata-Choi-Camassa方程、非线性势流理论、带密度变化的不可压缩Navier-Stokes方程等),讨论各自的适用范围,并借此探讨内波在海洋质量动量能量输运中所起的至关重要的作用. 展开更多

关键词 海洋内波 间断分层模型 连续分层模型 非线性波 边界积分法 BOUSSINESQ方程 高阶算法

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