利用重力异常和垂向—阶导数的特征点求水平圆柱体中心埋深

在位场中,特征点法可以用于求取具有规则形状的场源的中心埋深。基于常规重力异常的特征点法易受背景场的干扰而导致计算误差较大,而基于垂向一阶导数的特征点法则具有压制区域背景场,但易受噪声干扰。本文综合利用了重力异常和垂向一阶导数的特征点来求取场源的中心埋深(简称综合特征点法)。在一定程度上,综合特征点法减弱了异常分离不彻底和随机噪声对计算结果的影响。通过理论重力模型试验得出,与常规重力异常特征点法和垂向一阶导数特征点法相比,综合特征点法计算的场源中心埋深精度更高。将该方法应用于实际矿洞重力剖面数据的处理中,计算的矿洞中心埋深与实际测量结果接近。     

高精度磁法在宁夏六盘山中南段地区断裂识别中的应用

采用GSM-19T型质子磁力仪对宁夏六盘山中南段地区进行1:5万的地面高精磁测野外数据采集。对比实测数据和垂向一阶导数图和垂向二阶导数图,圈定调查区域内的地下断裂构造,并与已知的重力资料进行对比。结果表明,通过导数计算与地质构造等相结合划分出的断裂构造与区域重力资料对应较好。     

基于泰勒展开边界元法的近水面潜艇垂向二阶波浪力(矩)计算

针对潜艇在近水面航行难以定深控制问题,利用一阶泰勒展开边界元方法求解切向诱导速度精度高的优势对其垂向二阶波浪力(矩)研究。该方法对边界积分方程中的偶极强度进行泰勒展开并保留至一阶导数项,同时在格林第三公式中关于场点沿边界取切向导数封闭方程组,直接求解出速度势及其沿物面的切向速度。计算迎浪状态下椭球体的垂向二阶波浪力(矩),与现有成果吻合度较高;进而计算迎浪状态下潜艇模型的垂向二阶波浪力(矩)。数值计算结果表明:该方法有较高的计算精度且收敛速度快。     

梯级化方法在重力场源深度计算中的应用

场源埋深的计算是重力勘探中的一个重要问题。首先选取球体、水平圆柱体、垂直圆柱体和矩形截面水平二度体四种地质模型产生的重力异常曲线,采用梯级化算子生成梯级化重力异常曲线,然后根据归纳总结得到四种模型所对应的系数经验值,并利用该系数乘以梯级化后的重力异常曲线宽度获得场源中心或上顶埋深。通过实际资料处理,验证了该方法计算精度较高,具有一定的实用性。     

无限长水平圆柱体半空间电场问题

建立一个双极坐标系。双极坐标系中的拉普拉斯方程与极坐标系中的形式相同。解双极坐标下拉氏方程得出半空间中无限长水平圆柱体电场问题的解析解。由此计算出水平圆柱体中梯装置视电阻率、等位体电位和梯度异常。     

基于Canny理论的磁场源边界检测

将图像处理中边缘检测与磁场资料处理中导数滤波结合起来,提出了一种基于Canny理论的磁场源边界检测方法。利用归一化水平导数的垂向导数方法作为边界增强方法对Canny算子进行改造,在保持了Canny算子原有的定位准确,信噪比高等优点的基础上,提高了Canny算子在提取磁场源边界的适应性和准确度。通过模型试验和实际资料处理,验证了该方法的正确性。     

埋藏柱体上激电时间谱的理论研究

用镜象法并考虑实源与虚源的相互作用,给出均匀电场中水平圆柱体的视电阻率精确表达式。利用线性数字滤波法计算了几种不同条件下埋藏水平圆柱体上的激电响应时间谱。重点讨论了充电导数时间谱的计算结果,并与放电时间谱作了对比。     

1∶2.5万高精度航磁在圈定河北某半隐伏岩体上的应用

本次研究使用河北省新一轮的1∶2.5万高精度航空磁测资料,通过对航磁数据进行化极、垂向一阶导数、垂向二阶导数等一系列处理后,对河北省阜平县某半隐伏岩体进行岩体圈定、岩性划分,表明了大比例尺高精度航空磁测不但在寻找铁矿上有很大作用,而且在圈定岩体、划分岩性、推断构造上也有显著的效果,尤其在推断隐伏岩体和构造方面,给基础地...     

用差分概念法和偏导数法计算滑动轴承动特性的精度分析

本文对180°无限长圆柱轴承(偏位角θ=90°)的动特性进行了理论分析,推导出各刚度系数、阻尼系数的解析表达式,并用差分概念法和偏导数法求出了各系数的数值解,将其与解析解作了比较,定量地说明了两种数值计算方法的精度以及计算中采用不同的函数形式、扰动量、分格数对精度的影响。     

利用1∶20万区域重力资料研究宁夏断裂体系

宁夏大面积为新生界地层覆盖,构造格架的划定一直是本区研究的难点。对比了边界识别的五种常用方法(垂向二阶导数、总水平导数、水平一阶方向导数、斜导数与小波变换),首先分别利用五种方法对全区断裂进行系统独立划定,再对比五种方法独立划定结果,最后综合得出全区断裂构体系。结果表明,重新划定的宁夏全区断裂体系为以后在该区进一步研究活动断层与城市安全、区域与深部构造及其成矿作用提供了新的基础资料。     

地源热泵群孔长期换热有限长体热源模型

为进一步提高地源热泵群孔系统解析模型的精确性和简洁性,对地源热泵群孔系统长期运行后的温度场进行研究.根据已建立的单孔有限长圆柱体热源模型,在圆柱体半径不超过临界半径时,有限长圆柱体热源模型与有限长线热源模型的钻孔外温升偏差可忽略不计.基于此性质,将现有群孔叠加分析法中的线热源模型替换为圆柱体热源模型,建立群孔长期换热有限长体热源模型.与线热源叠加法和有限元法对比表明,该群孔长期换热体热源模型与线源叠加法具有相同的计算精度,但计算量明显减少.对不同钻孔布置形式下该群孔体源模型与线热源叠加法的偏差进行分析,结果表明随体积近似偏差的增大而两者的偏差略有增长.     

重力异常处理中小子域滤波法的改进

在重力资料处理中,小子域滤波法会导致异常边界严重失真。为了弥补这一缺陷,提出一种改进的小子域滤波法,通过对子域剖分方式的改进以达到提升计算速度和控制异常边界失真的效果。通过模型试验对该方法的可行性进行验证,试验结果表明:重力异常数据利用改进的小子域滤波法多次迭代计算后,可以较好地反映地质体边界的分布情况,失真现象得到明显抑制;利用该方法描绘出虎林盆地断裂分布图,得到了25条断裂的分布情况,与已有的地质资料存在很好的对应关系。     

基于泰勒展开边界元法的深水浮体二阶平均漂移力计算

为了消除传统低阶面元法计算非光滑边界单元处的切向诱导速度精度低的缺点,提出了一阶泰勒展开边界元方法。对边界积分方程中偶极强度在单元内进行泰勒展开,保留一阶导数项,并对边界场点求2个正交方向的切向导数来封闭方程组,从而可同时求解单元中的速度势及其切向速度。数值计算表明,该方法可提高浮体边界拐角处切向速度和水线处波面爬高的计算精度,进而保证浮体二阶平均波浪漂移力的计算精度和收敛性。     

线电荷和无限长介质圆柱壳系统电势的计算和讨论

计算了线电荷和无限长介质圆柱壳系统的电势分布,指出线电荷与介质圆柱体、线电荷与导体圆柱壳、均匀外电场中有无限长介质圆柱壳系统的电势分布都可由线电荷和无限长介质圆柱壳系统的电势给出.     

结合CFD技术的跨音速动导数计算方法研究

在非结构化动态网格技术基础上,采用二阶精度的中心有限体积法和全隐式双时间推进方法进行非定常欧拉方程求解.通过建立动导数计算模型,发展结合CFD的飞行器跨音速动导数计算方法.通过三维跨音速非定常欧拉方程的求解,数值模拟了国外动导数计算标模Finner导弹的跨音速非定常绕流问题,进而计算了Finner导弹的跨音速纵向组合动导数,计算结果和文献中的风洞实验结果吻合较好,体现了方法的正确性.     

仿射变换的二阶微分方程生命信号滤波算法

由于微小型嵌入式系统尺寸和计算能力的限制,在对生命体征信号进行检查时,往往较难实现实时与精确兼顾。为了解决该问题,本文提出了一种基于二阶微分方程与仿射变换理论结合的心电信号滤波算法(ATSDEF),并进行了与粒子滤波方法的滤波性能对比实验,证明了ATSDEF方法有较粒子滤波更好的滤波性能。通过微小型嵌入式心电测量系统对正常与异常心电信号进行在线滤波实验,验证了该算法可以有效的滤除心电信号的噪声,且能够保持心电信号中较为微弱的细节特征,从而保证了信号滤波后的精度,解决了微小型嵌入式系统的实时信号处理难题。     

内孤立波与直立圆柱体相互作用特性数值模拟

为研究直立圆柱体的内孤立波载荷特性,依据三类内孤立波理论(Kd V、e Kd V和MCC)的适用性条件,使用内孤立波诱导上下层深度平均水平速度作为入口条件,采用Navier-Stokes方程为流场控制方程,建立了两层流体中内孤立波对直立圆柱体强非线性作用的数值模拟方法。系列计算结果表明,数值模拟所得内孤立波波形及其振幅与相应理论和实验结果一致,并且直立圆柱体内孤立波水平力、垂向力及其力矩数值模拟结果与实验结果吻合。直立圆柱体内孤立波载荷由波浪压差力、粘性压差力和摩擦力构成,其中摩擦力很小,可以忽略;对水平力,其波浪压差力与粘性压差力量级相当,流体粘性的影响显著;对垂向力,粘性压差力很小,流体粘性影响可以忽略。     

归一化总水平导数垂向导数法在宁夏中卫M33异常解释中的应用

以宁夏中卫M33磁异常为研究目标,利用归一化总水平导数垂向导数方法区分岩体与地质体的平面范围,通过极大值的位置判断岩体的边界位置和水平分布。结合磁测井解释成果及相关资料得出,该方法对定性解释岩体分布范围具有较好的应用效果,为以后在此开展相关地质工作提供了依据。     

广西花山-姑婆山花岗岩体的三维形态

为了解广西花山-姑婆山花岗岩体的三维形态,使用广西花山-姑婆山花岗岩体的重力资料,首先在花岗岩体的露头范围内,选择一些均匀分布的重力剖面,采用人-机联作的2.5维重力模拟反演方法,求出岩体的断面形态;综合这些断面图,描述花岗岩体的三维切片形态。其次,用粒子群法进行重力三维反演,利用岩体的出露部分和对重力异常上延不同高度求垂向三阶导数的零值线作为参考约束条件,直接反演出岩体的三维分布,绘制花岗岩体的三维立体图。结果表明,花山-姑婆山花岗岩体最大分布面积约为1 596 km2,花山岩体的最大厚度约为11.6 km,姑婆山岩体的最大厚度约为22.7 km。     

计算重根特征向量一阶导数的完备模态法的一种改进

在重根特征向量导数计算的完备模态法的基础上，利用原特征值问题的二阶导数，推导了一种特征向量一阶导数的计算方法。该法不仅适用于重特征值问题，对于非重特征值问题，也具有明显的优越性。