瑞利波泄漏模式的模拟研究

瑞利导波相速度频散曲线有时会出现截止或截断现象，此时必须考虑泄漏模式波的存在，如何快速求取泄漏模式波的相速度大小是研究的核心问题．采用添加附加层的方法，使瑞利波实频散方程求根的范围包含所有的层速度区域，从而可用Abo—zena，Menke和Bixing Zhang等学者研究过的传递矩阵理论，利用二分法求解相速度大小，即用导波来模拟计算泄漏模式波相速度大小．从模拟计算结果来看，附加层法不仅能模拟出原模型的实数导波，而且还能计算出泄漏模式波的变化．由此可见，用附加层法来计算瑞利波的泄漏模式是可行的；同时，若将该方法应用于瑞利波勘探的反演，它不会增加未知数的个数。     

计算瑞利波频散曲线的快速矢量传递算法

基于轴对称柱面瑞利面波，得到了一种计算层状介质中瑞利面波频散曲线的快速矢量传递算法，频散方程类似Menke方法的F矢量上传形式，上传矩阵F为3个五阶矩阵的乘积形式，提高了计算速度，而且各矩阵的元素均为无量纲量且为实数值，避免了以往方法中同一矩阵中各元素的数量级相差较大、出现复数运算的缺陷，提高了计算的精度及稳定性。此算法方法也避免了高频数值精度丢失问题和高频数值溢出问题。     

自由边界固体圆柱中导波的频散与发射

为了研究自由边界波导中的激发与传播机制。文章对自由边界固体圆柱中的导波进行了理论求解，推导出了频散方程和激发幅度公式。在固体圆柱参数取不同值的情况下，数值分析了多阶导波（模式波）的频散与激发特性。数值模拟了在固体圆柱轴上记录到的由一阶导波贡献的时间波形。计算结果表明：沿固体柱存在两类导波，一类导波无截止频率。另一类导波存在截止频率。频散曲线和激发曲线与固体圆柱本身的参数有直接关系。这些理论和分波分     

瑞利面波频散曲线的理论计算研究

通过定义一种新的位移应力矢量和势矢量，导出了一种新的传递矩阵，其形式简单明了，而且所有的矩阵元素均为实数值且为无量纲量，这种独到的优点使得本文的方法在数值稳定性上得到了很好的改善，在此基础上本文还对表面位移及短波、长波近似进行了研究，数值计算结果验证了本文方法的有效性，且表明了本文的方法完全适用于平面瑞利面波频散曲线的理论计算，扩宽了本文方法的应用范围。     

高阶龙格库塔间断有限元方法求解二维谐振腔问题

提出了使用高阶龙格库塔间断有限元方法在时域求解经典的电磁场谐振腔问题，间断有限元方法在空间离散时采用非结构化网格且在时域显式求解方程，这是有限元方法和有限体积方法的最佳结合。该方法通过采用局部高阶多项式插值基函数获得高阶精度。文中使用该方法研究了横磁波在二维谐振腔中的传播情况，以及高阶的拉格朗日基函数。数值实验采用了高阶的二变量拉格朗日多项式基函数，数值计算结果与理论解析解相吻合。文中还讨论了不同阶数多项式插值基函数对计算精度的影响。结果表明，随插值基函数阶数增加，计算精度迅速提高。最后讨论了不同插值基函数阶数对L^2误差的影响，结果显示L^2误差随插值基函数阶数增加呈指数下降。     

横观各向同性场地的速度特征及场地分类

从弹性波理论出发，研究了各向异性介质中地震波的速度特征、波型和测试方法等影响因素，探讨了目前规范中场地分类存在的若干问题以及场地卓越周期的计算问题．考虑卓越周期对地震动特性以及结构抗震设计的影响，提出了利用场地卓越周期及考虑各向异性主轴进行场地分类和各向异性场地卓越周期确定的新方法．     

耦合Schrödinger-KdV方程的高阶保能量方法

耦合Schr?dinger-KdV方程具有能量守恒特性.基于四阶平均向量场方法和傅里叶拟谱方法构造了耦合Schr?dinger-KdV方程的高阶保能量格式,并用新格式数值模拟孤立波的行为.结果表明新的高阶格式能较好地模拟耦合Schr?dinger-KdV方程孤立波的演化行为,且精确地保持方程的离散能量守恒特性.     

一种基于多点地质统计的储层反演新方法

提出了一种新的基于多点地质统计学的储层反演方法。首先通过测井资料统计分析确定不同岩相的弹性参数概率分布,在地质研究上构建训练图像;在地震体上获得反射系数;其次通过多点地质统计预测岩相空间分布,根据岩性弹性参数概率分布随机抽取该岩相的速度和密度值;最后,利用速度和密度值与反射系数褶积获得合成地震道,并与理论地震道拟合,获得最优速度、密度及波阻抗体,完成储层反演。理论模型测试表明,相比于两点地质统计反演,多点地质统计反演结果更贴近理论地震记录,相似度高,误差小,可以在实际储层反演中推广应用。     

基于速度误差校正的林木应力波无损检测断层成像算法

目的应力波断层成像技术已经在林木无损检测领域得到了广泛的应用, 然而木材的各向异性特征以及应力波速度反演计算的误差对断层成像的精度影响较大。因此,进一步提高断层图像的准确性非常关键。方法根据传统的应力波速度反演原理, 提出了一种基于速度误差校正的断层成像算法(ECIA)。该算法利用最小二乘QR分解法(LSQR)计算应力波在林木横截面网格单元内的速度分布, 并使用误差校正机制(ECM)优化断层图像。为了评估算法的性能, 分别选取了若干实验室内的原木试样及扬州市区古树进行无损检测实验, 利用德国PICUS应力波断层成像仪获取的应力波传播数据实现了ECIA算法, 生成了各实验样本的断层图像。结果ECIA算法较为精确地检测出了原木及活树中缺陷区域的位置及大小, 尤其在活树的健康检测中, ECIA算法对于缺陷区域尤其是轻微腐朽区域的检测精度高于PICUS检测仪。结论ECIA算法能够产生较为准确的林木断层图像,适用于林木应力波无损检测。      

无穷小在极限及正项级数方面的应用

以无穷小商的极限等价代换为基础,推广并论述了等价无穷小在和差极限运算中的运用;指出了两同阶无穷小的和差运算在满足何种条件下可逐项等价代换,两不同阶的无穷小在满足何种条件下其高阶无穷小可以略去,使等价无穷小替换由积商型结构推广到和差型的结构中;这样可以大大简化极限的计算过程,能清楚在和差极限运算时,什么时候可逐项代换,什么时候可以略去;并举例说明了二个定理在极限计算中的应用．同时用无穷小的比较观点来解释正项级数敛散性判别的极限形式,对于理解和使用该判别法有大的帮助,它也是无穷小的一个应用．     

神经网络在4型FIR高阶多通带滤波器的自适应优化设计研究

提出了一种新的基于神经网络的FIR线性相位数字滤波器的自适应优化设计方法。根据4型FIR滤波器的幅频响应特性，构造出一个相应的神经网络模型，并建立了FIR线性相位数字滤波器的神经网络算法，该算法通过训练神经网络权值，使设计的数字滤波器与希望得到的FIR线性相位滤波器的幅频响应之间的误差平方和最小化，从而获得FIR线性相位数字滤波器的脉冲响应．提出并证明了该算法的收敛定理，给出了FIR高阶多通带滤波器自适应优化设计实例、计算机仿真结果表明，该算法计算精度高，收敛速度快；用该算法设计的高阶多通带滤波器，其幅频响应的阻带衰减很大，而通带波动很小。     

局部粗糙边界层流中二维T-S波的非线性演化

采用局部喷、吸、喷与吸组合的结构来模拟局部粗糙壁面,通过数值计算获得了稳定的三维边界层基本流的数值解.在此基础上,研究了最不稳定的和稳定的二维扰动T-S波在时、空间演化过程中非线性问题;探讨了局部粗糙的形式、强度大小及分布结构对二维T-S波的非线性演化的影响及其对增长速率贡献的大小.数值结果表明,三维局部粗糙壁面诱导产生的基本流是扰动波得以增长的关键因素;最不稳定的二维扰动T-S波在非线性演化过程中,由于非线性相互作用的不断增强,逐渐诱导激发出三维扰动波及高次谐波,其三维扰动波的流向波数和频率与二维扰动波的流向波数和频率大致相同.此外,展向速度的大小激励着二维扰动波的快速增长,随后发生初次失稳、流向涡形成、正负相间剪切层逐渐增强、诱导产生三维不稳定扰动波及高阶失稳等机制.上述结论与实验结果相吻合.     

一类五阶非线性演化方程的广义孤立波解和周期解

应用指数函数法,借助计算机代数系统获得了包括五阶KdV方程、Sawada-Kotera方程和Kaup-Kupershmit方程在内的一类五阶非线性演化方程的广义孤立波解和周期解.结果表明,指数函数法结合符号计算已成为解决数学物理中非线性演化方程的强有力工具.     

高频连续时间OTA—C FDNR滤波器

本文提出了一种模拟无源梯形ＬＣ电路的高阶ＯＴＡ－Ｃ ＦＤＮＲ滤波器，该滤波器具有低的灵敏度和电调谐特性。文中给出了ＯＴＡ－Ｃ频变负阻器元件特性实验结果和七阶椭圆通ＯＴＡ－Ｃ ＦＤＮＲ滤波器计算机仿真结果。     

基于能量变分原理的单向悬索结构固有振动分析

固有振动分析是结构动力分析的基础,其目的是计算结构的固有频率和振型。基于能量变分原理提出了单向悬索结构的固有振动分析的简化方法,给出了自振频率和振型的简化计算公式。利用有限元方法对计算结果进行了验证,误差均在5%以内。与传统的Rayleigh法相比,由于考虑了各阶振型之间的相互耦合作用,计算结果更加精确。该方法可用于悬索结构的动力分析,也可作为有限元方法的补充。     

基于神经网络的云顶高反演技术研究分析

收集整理2017年5月到2018年3月的美国CALIPSO卫星云参数反演产品和日本"葵花8"静止卫星云图。研究卫星遥感数据提取与处理技术,提取葵花卫星与美国CALIPSO卫星云参数反演产品对应位置、时次数据,制成样本集。运用传统的亮温廓线法和神经网络的BP、CNN、RNN三种方法,构建模型对云顶高反演的精度进行研究和比较。研究表明:BP神经网络模型反演效果较好,RNN模型次之,CNN和传统的亮温廓线法反演结果相对较差。     

两线束对应构成的高阶曲线

对两射影对应直线交点的轨迹是二阶曲线为基础，研究了平面高阶曲线的形成方法，推导出了高阶曲线的参数方程，并利用计算机绘出了三阶和四阶曲线。     

青山湖水体总悬浮物浓度的高光谱遥感反演

利用2009年11月9日城市湖泊青山湖实测的水体高光谱遥感数据和同步水质采样数据,在分析水体固有光学特性的基础上,采用单波段、两波段比值和一阶微分3种算法进行了湖泊水体总悬浮物浓度（TSS）遥感反演研究。结果表明,单波段、两波段比值和一阶微分模型相关系数均较好,688 nm处一阶微分线性回归模型相关系数R2为0.932 8,RMSE为2.896 1 mg/L,为最佳的TSS实测光谱遥感反演模型,可以用于青山湖水体TSS浓度的反演。该研究可为水质指标大面积的卫星遥感反演研究提供基础。     

裂缝介质中瑞雷面波传播的渐变非均匀交错网格数值模拟

提出了渐变非均匀交错网格高阶差分方法，模拟裂缝介质中瑞雷面波的传播过程，并引入具有二阶时间精度和六阶空间精度的附加差分公式解决非均匀交错网格的不对称问题。这种差分方法可描述为：在裂缝处采用细网格，在其他地方采用粗网格，细网格到粗网格之间在空间上采用渐变步长，达到既细致地描述了局部细微结构、又保持了计算量适当的目的。在变步长的选取中提出了采用汉宁窗函数，这样既可以较快地从粗网格向细网格过渡，又避免了粗细网格过渡时发生频散，算例表明该方法完全适用于模拟裂缝介质中瑞雷面波的传播，计算精度较高，且能节约时间和内存，数值模拟结果非常直观地揭示了瑞雷面波在裂缝介质中的波场传播特征。     

复合材料层合板高阶剪切变形理论位移模式的研究

在总结现有复合材料层合板高阶理论的基础上，推导出一种基于整体-局部位移假设的1，2-3高阶剪切变形理论，使其既满足层间位移、应力连续条件，也满足上、下自由表面条件。比较了应用该高阶理论的位移有限单元数值的计算结果。证明了此高阶理论既能很好地描述剪切变形效应，又能较好地计算整体位移参数和横向剪切应力。