基于弹性介质模型的近地表波场模拟及分析

为研究近地表波场特征,特别是瑞雷面波的波场特征,即瑞雷面波的形成机理及传播规律,根据弹性波方程,采用交错网格有限差分算法对基于浅层各向同性弹性介质模型的近地表波场进行了模拟和分析。利用对均匀半空间模型的模拟,分析了瑞雷面波能量在水平和垂直传播方向上的衰减情况以及震源埋深对面波能量的影响;利用对不同均匀层状介质模型的模拟,分析了瑞雷面波的基本特性及近地表构造对波场的影响。     

道路结构瑞利波特性及动力响应分析

利用有限单元法分析了道路结构的R面波传播特性 :在深度方向上衰减较慢 ,传播较深 ,波动性大 .提出了在道路结构动力响应计算中 ,利用面波来模拟水平向传播波 ,利用体波来模拟竖直向传播波 .通过算例来验证该方法的可靠性和精确性 ,并利用这一动力响应计算方法分析了道路结构表面波测试中所获弥散曲线的可靠性 .     

瑞利面波—横波在隧道掌子面相互转换的有限元数值模拟——应用于隧道超前预报

通过二维有限元模型的数值模拟,验证了一个新的隧道预报机理:震源在隧道壁激发的面波在隧道掌子面上转换成横波继续向前传播,横波遇到界面产生反射,反射回来的面波在掌子面转换成面波沿隧道壁传播,这些波称为RSSR波。     

孤立波近岸传播与浅水效应的实验与数值分析

为了探讨海啸波近岸演变特性,本文基于模型实验和数值模拟方法,设计并进行了水槽实验,模拟了孤立波产生、传播及近岸变形的过程。本文对实验模型的设计和布置进行了总体介绍,通过改变孤立波初始波高,探究了波高对孤立波在长缓坡上的传播变形和破碎的影响,对实验数据进行分析处理,并与基于形线约束插值(CIP)算法的数值模拟结果和其他结果进行了对比。通过研究可知:本实验具有良好的可重复性,且和数值结果吻合较好。基于CIP算法的数值模型可以模拟波浪破碎、水汽掺混等强非线性现象。孤立波在长缓坡上传播时,非线性特征发展较为充分且不断增强。波高越大,传播越快,到达峰值越快,破碎也越快。     

孤立波近岸传播与浅水效应的实验与数值分析

为了探讨海啸波近岸演变特性,本文基于模型实验和数值模拟方法,设计并进行了水槽实验,模拟了孤立波产生、传播及近岸变形的过程。首先,对实验模型的设计和布置进行了总体介绍。然后,通过改变孤立波初始波高,探究了波高对孤立波在长缓坡上的传播变形和破碎的影响。最后,进行了实验数据的分析处理,并与基于CIP(Constrained Interpolation Profile)算法的数值模拟结果和其它公开发表的结果进行了对比。通过以上研究可知:本实验具有良好的可重复性,且和数值结果吻合较好。基于CIP算法的数值模型可以模拟波浪破碎、水汽掺混等强非线性现象。孤立波在长缓坡上传播时,非线性特征发展较为充分且不断增强。波高越大,传播越快,到达峰值越快,破碎也越快。     

孤立波近岸传播与浅水效应的实验与数值分析

为了探讨海啸波近岸演变特性,本文基于模型实验和数值模拟方法,设计并进行了水槽实验,模拟了孤立波产生、传播及近岸变形的过程。首先,对实验模型的设计和布置进行了总体介绍。然后,通过改变孤立波初始波高,探究了波高对孤立波在长缓坡上的传播变形和破碎的影响。最后,进行了实验数据的分析处理,并与基于CIP(Constrained Interpolation Profile)算法的数值模拟结果和其它公开发表的结果进行了对比。通过以上研究可知:本实验具有良好的可重复性,且和数值结果吻合较好。基于CIP算法的数值模型可以模拟波浪破碎、水汽掺混等强非线性现象。孤立波在长缓坡上传播时,非线性特征发展较为充分且不断增强。波高越大,传播越快,到达峰值越快,破碎也越快。     

孤立波近岸传播与浅水效应的实验与数值分析

为了探讨海啸波近岸演变特性,本文基于模型实验和数值模拟方法,设计并进行了水槽实验,模拟了孤立波产生、传播及近岸变形的过程。首先,对实验模型的设计和布置进行了总体介绍。然后,通过改变孤立波初始波高,探究了波高对孤立波在长缓坡上的传播变形和破碎的影响。最后,进行了实验数据的分析处理,并与基于CIP(Constrained Interpolation Profile)算法的数值模拟结果和其它公开发表的结果进行了对比。通过以上研究可知:本实验具有良好的可重复性,且和数值结果吻合较好。基于CIP算法的数值模型可以模拟波浪破碎、水汽掺混等强非线性现象。孤立波在长缓坡上传播时,非线性特征发展较为充分且不断增强。波高越大,传播越快,到达峰值越快,破碎也越快。     

用多松弛格子Boltzmann方法模拟三维水击波

旨在探索用多松弛格子Boltzmann方法模拟多维水击波的可行性.采用三维方法模拟了一维水电站简单管水击现象,得到准确的直接水击和间接水击过程,证明其能准确模拟压力波传播与反射特性;模拟了二维拐角衍射,得到与其他方法吻合的结果;详细分析了断波撞击三维台阶产生的反射和衍射现象,获得合理的压力分布.研究表明:多松弛格子Boltzmann方法稳定性好,精度较高,能够准确模拟水击波的传播、反射和衍射,可推广到实际问题研究中.     

弹性介质瑞雷面波交错网格有限差分法数值模拟

为了研究瑞雷面波在复杂地质条件下的传播规律和波场特征,采用交错网格高阶有限差分方法对浅层各向同性弹性介质进行了包括瑞雷面波和体波在内的全波场模拟.通过均匀半空间模型和层状介质模型的模拟,验证了含有瑞雷面波的全波场理论的正确性.     

全波场正演模拟技术在ZBTD区块的应用与分析

在复杂地表条件下的地震资料处理中,正确识别和应用各种波非常重要。应用全波场正演模拟技术,可以在地震资料处理中数值模拟实际资料的理论模型,从而分析各种波在地层中的传播规律,利用波场快照识别有效波和干扰波。全波场正演模拟可将看不到,摸不着的波场,形象地展现出来,有助于观察地质结构与地震反射同相轴之间的因果联系。全波场正演模拟成为地质和地球物理学家之间实现相互理解和达成共识的最有效的工具。     

靠近振源处土对波传播和结构响应的影响

近源地振动的特点是垂直地面运动非常强烈,并且高频成分多。本文研究了土对从振源到土表面传播的波及结构响应的影响。     

弹性介质中SH波传播的三角形格子法

目的提出一种不规则边界非均匀弹性介质中反平面剪切(SH)波传播数值模拟方法,研究反平面剪切波入射时地表起伏及软弱层对场地的影响.方法将实际介质计算区域剖分成三角形网格,构造出控制体,给出积分形式的控制体运动方程;交替运用控制体运动方程和SH波的本构方程,在时间域上递推计算给出被研究区域内各节点的加速度、速度、位移和各格子的应力.结果给出了弹性介质中SH波传播数值模拟三角形格子法.数值算例结果与解析解比较,验证了方法的计算精度和有效性.瞬态反平面剪切波入射时,地表起伏、软弱层会引起场地的运动状态量和应力量的放大,有运动状态量和最大剪应力集中现象.结论SH波传播数值模拟三角形格子法计算精度较高,处理不规则边界非均匀介质波动问题的适应性强,算法实现简单、计算量小.是研究大规模、不规则边界非均匀介质中SH波传播问题的一种有力工具,为岩土动力学中的波动研究提供了一种新的数值方法.     

300 GHz太赫兹波室内非视距散射特性研究

为分析室内建筑材料粗糙表面散射对太赫兹波的影响,采用射线跟踪法和基尔霍夫标量近似法,研究了300GHz非视距传播的散射特性,仿真分析不同的极化和粗糙参数对室内非视距传输中的散射传播影响。仿真结果表明,当粗糙参数不变时,水平极化波的接收性能比垂直极化波的性能好,随着粗糙度的增大,整个非视距区域的接收性能均提高。     

确定非均匀土层自由场地震动二维简化模型

研究了非均匀土层自由场地震动的二维简化模型.取非均匀土层剪切模量沿深度按幂函数变化(G=G0zp,其中G0和p为常数).首先,利用弹性波动理论,得到土介质的二维波动方程;再采用分离变量法来求解该方程,根据波的衰减特性确定波沿水平方向衰减系数,得到水平分量的解析解;然后,将水平分量的解析解带入原二维波动方程组中,将原二维波动方程组转化为一维形式.再利用MATLAB计算软件计算出其数值解;最后,通过具体算例,分别对研究的二维简化模型与一维剪切梁模型进行比较.     

基于表面等离子激元的亚波长器件研究

基于不同金属材料表面等离子激元耦合激发的传播深度和传播距离,提出选择器件材料的标准,其中银表现出最佳的特性.以入射波长为1 050 nm的p偏振光为例,利用时域有限差分方法,模拟了p偏振光高斯光束入射到金属银亚波长狭缝与光栅结构的传播特性,证明这种结构具有透射增强及定向耦合输出功能.入射面光栅对输出光的主要贡献是透射增强,出射面光栅主要对输出光的远场分布特性产生影响,光栅凹槽数目和深度对透射增强作用具有最佳化参数,透射强度与亚波长狭缝深度之间的关系呈周期性变化特性.     

Study of the BER performance of the earth-space MIMO communication system at the millimeter wave band

The methods to decide the elements of a channel matrix in clear and rain environments are given. The BER performances of transmitting diversity and spatial multiplexing modes are calculated and simulated based on a supposed earth-space MIMO communication system and the measured rain rate data. The BER performances of transmitting diversity and spatial multiplexing modes in different propagation environments are analyzed according to the simulated results. And the effects deduced by different propagation environments on earth-space MIMO communication are discussed. It can be concluded that MIMO technology is significant for developing earth-space communication systems at the millimeter wave band. The results given in this paper are important and valuable for exploiting the earth-space MIMO communication system at the millimeter wave band.     

路面雷达电磁波的时域有限差分法模拟

介绍了路面雷达电磁波在路面结构中传播的基本原理,结合时域有限差分法算法,分别分析一维FDTD方程、软激励源、分层介面的有效参数、吸收边界条件在应用实现模拟过程中的重要影响,并建立了空气耦合式路面雷达的正演模型.理论模拟和实际工程数值算例表明:该模型对路面雷达正演模拟是可行的,误差不超过2%.     

低应变检测中振源及桩土相互作用的影响分析

敲击-回波法是基桩完整性检测的有效方法,基于一维应力波理论,可以根据桩顶反射波质点振动速度响应曲线（包括走时、幅值及相位）来确定桩体波阻抗变化范围及程度。然而,在实际中,桩是柱体而非杆件,截面变形不均匀。通过点源激发的波分量及在桩顶侧面的反射波,分析了桩顶近场三维波动现象,并基于圆柱中纵向波对远场波进行分析。结果表明,在测点位置及激振频率满足一定的要求时,三维波动特性及纵向波频散特性可以削弱,桩的动测信号可近似用一维应力波理论来分析。在桩土相互作用下,桩体中应力波随传播衰减,分析了桩土剪切波速差异对应力波衰减影响规律,结果表明,应力波衰减不仅与桩土剪切波速比值有关,而且还与桩土剪切波速绝对值有关,桩体剪切波速越低、土体剪切波速越高,应力波衰减越快。     

涂覆吸波材料的平面表面波的衰减研究

用雷达吸波材料涂覆的平面模型研究在薄涂覆的宽金属表面上的表面波的衰减特性。将传播常数用本征方程表示并用迭代法求解。为了说明衰减常数与材料的电磁参数间关系,推导出衰减常数的一个明确的表示式加以分析。最后提出一个可供实际应用的设计宽带涂层的有效方法。