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。     

瞬态瑞利波相速度算法研究

瑞利波勘探是近年来发展起来的一种新型的岩土原位测试勘探方法。目前对其计算出的相速度偏差太大，因此本文利用平面瑞利波在层状介质条件下的频散特性，对瞬态瑞利波相速度的算法进行了研究。利用快速傅里叶变换(FFT)方法，提出了对信号进行预先调制，之后再对所求得的相位进行修正的方法；另为还须考虑其仪器采集信号时的时间差影响。根据以上算法求得的相速度更接近瑞利波真速度，从而提高了相速度的分辨率和精确度。通过现场试验总结出了三种类型信号模板。     

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。     

Rayleigh表面波理论频散曲线的特征方程解法

根据弹性波在层状地基中的传播方程，求出介质中的位移和应力分布，然后按照边界条件和各层面之间法向和切向作用力的连续条件，导出Ｒａｙｌｅｉｇｈ表面波传播的特征方程，求解该特征方程，得到表面波的理论频散曲线，这一方法不仅简单有效，计算速度快，而且避免了其他方程在数值计算中出现的困难，因而在无损伤检测的表面波谱分析方法中具有重要的作用。     

Rayleigh表面波频散曲线的特征方程的计算方法

在有关文献的基础上，重新推导了分层介质中表面波的特征方程及相应的计算频散曲线的方法。本方法有效地减少了高频造成的有效数字损失，并针对混凝土路面结构，计算了相应的理论频散曲线。     

基于τ—p变换的频散曲线及其算法实现

论述了瞬态瑞利波勘探的原理及频散曲线在勘探中的重要性,在分析采集数据时的注意事项和影响τ－ｐ变换的几种因素的基础上,结合实例探讨了用τ－ｐ变换法求瞬态瑞利波频散曲线的方法,并给出了该方法的流程图及其分析结果。     

二维点阵夹芯板导波传播特性与频散曲线计算

通过建立导波传播的等效分析模型推导了二维点阵夹芯板中导波的频散方程, 并计算得到频散曲线. 建立了基于二维点阵真实结构的有限元模型, 并利用ABAQUS 软件模拟了导波在正六边形点阵夹芯板中的传播过程. 结果表明, 当频率较低时, 等效模型能够较好地描述导波沿整个夹芯板的传播过程.     

用双曲正切和反正切函数拟合面波频散曲线的适应性分析

双曲正切函数和反正切函数的形态与面波频散曲线较相似,将其用于频散曲线拟合可减少数据噪音对反演稳定性的影响。这两类函数的曲线形态都是单调变化的,无法完全刻画某些特殊地层结构形成的频散曲线的复杂变化情形,如果用这两类曲线来拟合频散曲线则会存在本质上的模型误差。通过一系列正演模拟,分别运用这两类曲线拟合随层厚、P波速度、S波速度和密度变化模型的频散曲线,定量分析每个参数的变化对拟合误差的影响。结果表明,拟合结果随着P波速度、密度和层厚变化的分布很稳定,误差值保持在0.03~0.11。在S波速度随深度单调增加的情况下,拟合误差变化起伏比较大,误差范围为0.00~0.14,表明这两类三角函数模型的适应性会随着地层间S波速度差异的增大而降低。当模型中含有一定厚度的倒转低速层的时候,拟合误差可高达0.30,表明双曲正切函数和反正切函数频散曲线模型均不适用于拟合含强烈反差的低速倒转地层的频散曲线。实验发现,严重影响频散曲线拟合的误差突跳难题,可以通过多个随机种子的组合得到有效解决。     

基于快速标量传递算法的瑞雷波频散曲线反演研究

为了提高近地表瑞雷波频散曲线反演的效率和精度,引入快速标量传递算法来计算瑞雷波频散曲线正演理论值。通过对比加入线性约束条件前后遗传算法(GA)与模拟退火法(SA)在反演瑞雷波频散曲线中的表现,提出将计算速度快的蒙特卡洛法(MC)作为辅助手段来快速识别地层类型,然后在GA和SA中加入线性约束条件来提高收敛速度,并将GA得到的反演结果作为SA的初始状态,同时适当地缩小搜索范围,通过联合反演来克服GA的早熟问题。用上述方法计算和验证三层地层模型、含噪声数据以及工区实际模型,结果表明该方法高效、准确、稳定性强,有很强的全局寻优能力,并具有一定的抗噪能力。     

岩石边坡失稳的瑞利面波频散响应特征

根据边坡失稳的地球物理模型,系统研究了岩石边坡失稳的瑞利面波基阶模的相速度、波数响应特征,总结了边坡从稳定→失稳演化过程的瑞利面波基阶模频散特征变化规律,从中提取边坡失稳的瑞利面波基阶模相速度、波数、频散曲线等特征标志,使瑞利面波法不仅能用于探测边坡失稳的滑动面或结构面,而且还能评价边坡的稳定性,对边坡失稳进行综合预测预报.     

浅地表面波频散曲线组合勘探方法

面波勘探方法因其分辨率高、能量强,而且成本低、操作便捷等优势,被广泛应用于浅地表S波速度结构探测。为了兼顾面波探测深度及浅层分辨率,通过不同道间距组合,不同主频检波器组合,主、被动源组合,获得宽频带的面波频散曲线,实现在提高探测深度的同时保持浅层分辨率。实测结果表明,面波频散曲线组合勘探有效拓宽了频散曲线的频带宽度,兼顾了横波波速度结构反演深度和浅部速度结构的分辨率。     

非线性弯矩－曲率关系曲线的计算

推导了钢－混凝土组合梁单元弯矩－曲率关系曲线的计算公式，并根据试验确定的理想化混凝土和钢应力应变曲线，计算了不同等级轴压力下的梁单元弯矩－曲率关系曲线．     

具有单面完整约束的变质量完整力学系统的运动

给出具有单面约束的变质量力学系统的D′Alembert-Lagrange原理,得到具有单面完整约束的变质量完整系统的运动方程,并举例说明新结果的应用。     

MAEAM研究过渡金属V,Nb,Ta的声子谱

运用改进分析型嵌入原子法,沿Brillouin区中的6个对称方向[q00],[qqq],[qq0],[1qq],[1/21/2q]和[q11],计算了体心立方过渡金属V,Nb,Ta的声子谱。研究结果表明,沿3个方向[q00],[qqq]和[qq0],在频率较低(波长较大)的区域,声子谱曲线与实验符合的非常好,在高频率(波长较小)区域,计算结果有稍微的偏差。同时计算结果预测了[1qq],[1/21/2q]和[q11]3个方向的声子谱曲线。     

一个分析计算平面曲线拐点的可靠判据

拐点是平面曲线重要的特征点之一，在工程应用中有着特殊的意义，但是长期以来在理论上缺乏统一与完备的数学描述，导致分析计算的混乱。该文首先综述了目前有关拐点研究的一些成果，指出了拐点研究中尚存在的一些问题与不足，然后给出了拐点的一个数学定义，并在此基础上演绎推导出曲线在拐点处若干性质。其研究结果为工程上分析计算拐点提供了科学依据。     

完整力学系统罗斯方程的拓广

本文推导了完整系统含非有势力的罗斯(Routh)函数和罗斯方程,把已有仅含有势力的罗斯函数和罗斯方程进行了拓广。     

潮汐流动等效离散的分析与计算

对等效离散的机制进行了理论分析，通过水槽试验和对珠江典型河段的天然观测，说明潮流断面平均流速和平均浓度相对于潮平均值的波动是引起等效离散的主要原因，提出了计算等效离散系数的实用方法，并对负离散问题进行了讨论。     

关于完整非保守系统的3种对称性

研究同一个完整非保守系统,在广义力不同表达时的Noether对称性、Lie对称性和形式不变性所发生的变化.结果表明,Noether对称性中的规范函数有变化,但Noether守恒量不变;Lie对称性没有任何变化;形式不变性有很大变化.并给出了形式不变的条件.     

混凝土桥沥青铺装层力学计算分析

桥面铺装是桥面行车体系重要组成部分,由于桥面铺装的受力模式不同于一般的沥青路面,沿用原力学计算方法不能较准确地揭示桥面铺装的真实受力状态。文章将桥面系和沥青混凝土铺装层作为统一的力学计算体系,研究了桥面铺装体系的力学特性和分布变化规律,为桥面铺装层体系设计和选材提供理论依据,达到改善铺装层受力和延长铺装层使用寿命的目的。     

离散完整力学系统的Mei对称性共形不变性

基于离散完整系统的差分Euler-Lagrange方程,研究离散完整力学系统的Mei对称性共形不变性和守恒量.提出了该系统Mei对称性共形不变性的定义和确定方程.结合规范函数和共形因子,得到在无限小单参数点变换群作用下系统的共形不变性导致的守恒量形式.举例说明结果的应用.