弹性波时域仿真的两个问题

为了解决医学超声探测的动态计算机仿真问题，将计算电磁学的时域有限差分(FDTD)方法应用于弹性机械波的模拟．建立了模拟弹性波时的有限差分模型，给出了弹性媒质运动学方程的FDTD离散形式，提出了复杂媒质边界的处理方法，用完全匹配层吸收边界截断计算区域．数值实验验证了上述模型和计算方法的有效性．     

Variable diffusion boundary layer and diffusion flux at sediment-water interface in response to dynamic forcing over an intertidal mudflat

The diffusion boundary layer (DBL) significantly limits the exchange between sediment and overlying water and therefore becomes a bottleneck of diffusive vertical flux at the sediment-water interface (SWI). Variable DBL thickness and diffusion flux in response to dynamic forcing may influence replenishment of nutrients and secondary pollution in coastal waters. In situ measurements of velocity in the bottom boundary layer (BBL) and oxygen concentration in the DBL were made over an intertidal mudflat, using an acoustic Doppler current and mini profiler. A linear distributed zone in the oxygen profile, the profile slope discontinuity and variance of concentration can be used to derive accurate DBL thickness. Diffusion fluxes calculated from the water column and sediment are identical, and their bias is less than 6%. A numerical model PROFILE is used to simulate the in situ dissolved oxygen profile, and layered dissolved oxygen consumption rates in the sediment are calculated. The DBL thickness (0.10-0.35 mm) and diffusion flux (15.4-53.6 mmol m 2 d 1) vary with a factor of 3.5 during a tidal period. Over an intertidal mudflat, DBL thickness is controlled by flow speed U in the BBL, according to δDBL=1686.1DU 1+0.1 (D is the molecular diffusion coefficient). That is, the DBL thickness δDBL increases with decreasing flow speed U. Changes of diffusion flux at the SWI are caused by variations in the water above the sediment and the turbulent mixing intensity. The diffusion flux is positively related to the turbulent dissipation rate, friction velocity and turbulent energy. Under the influence of dynamics in the BBL, DBL thickness and flux vary significantly.     

土地利用变化对城市气象环境影响的数值研究

采用南京大学的三维非静力区域边界层模式,选取典型天气状况作为代表,对北京1980、1990、2000及2004年不同土地利用类型冬夏两季的城市边界层特征进行数值模拟,结果表明:城市土地利用状况的改变对边界层热力及动力结构产生显著的影响,这种影响在夏季个例的日间尤为明显.如,由于建筑储热能力变化,地表反照率变化,导致城市表能量平衡重新分配,1980年个例较之2004年个例,夏季城市区域平均净辐射通量增加160 W.m-2.城市植被覆盖率减小,地表湿度降低,使得潜热通量最大减小81 W.m-2,感热通量则最大增加146 W.m-2.热通量和动量通量增大,地气相互作用的加剧,夏季城市区域气温增幅最大达2.2℃.建筑物高度及密度增大,湍能增强,且影响高度增大,混合层高度增加,使水汽等物质输送加强,分布更加均匀.城市动力粗糙度增加引起的阻尼作用在风速大时较明显,北京冬季日间风速较大,风速减少最大可达2.02 m.s-1;然而冬季大气层结较为稳定,湍能发展受到抑制,湍能及通量输送的变化不如夏季个例明显;地表较为干燥、植被覆盖稀少,潜热减小及感热增加的变化幅度较小,增温变化也不如夏季个例明显.     

基于MapX的动态层技术在电子地图查询中的应用

以Delphi7开发环境和GIS(地理信息系统)组件Mapx为例，采用中国地图2002～2003年数字化电子地图版作为地图数据，以国家无线电监测中心的台情数据库查询系统为基础，探讨了在Delphi7环境中基于MapX技术的电子地图查询功能原理，并详述了使用MapX的动态层技术实现电子地图查询功能的方法。     

应用一改进的模式对北京夏季风、温和湿度场的模拟

对北京大学的三维复杂地形中尺度数值模式进行了适当改进,引入第2代陆面过程模式的参数化方案,在计算地表能量水分收支时更加注重植被的影响,根据植物生态和土壤的地理分布特征确定陆面参数。结果表明,改进后的模式在模拟夏季北京气温场、风场、湿度场时都取得令人满意的效果。模拟结果可为了解北京地区区域气候的形成、污染物的扩散及城市规划提供参考和帮助。     

基于分层法的通风网络图绘制算法

在对已有的算法研究之后,提出了一种新的通风网络图绘制算法,采用分层法作为绘制算法的主框架,同时将最长路径法和遗传算法嵌入到分层法中,实现通风网络图的优化绘制,减少分支交叉数,并进行了开发实现和测试.     

鄂尔多斯盆地富县地区长8成岩相及其对储层类别的控制

富县地区延长组长8油层组是重要的产油层段之一,储层性能除了受沉积环境的影响之外,还受成岩作用、尤其是成岩相的控制.综合利用储层铸体薄片、压汞、扫描电镜和物性分析等资料对富县地区长8油层组碎屑组成、胶结物组分和储层孔隙结构、物性特征、成岩相及储层类别进行了详细研究,分析了储层成岩相分布规律及其对储层类别的控制作用.得出以下结论：研究区长8油层组主要发育5种成岩相：绿泥石薄膜胶结相、泥质胶结相、石英及长石胶结相、碳酸盐胶结相和长石溶蚀相.储层物性分布规律明显受成岩相控制,绿泥石薄膜胶结相和长石溶蚀相区储层物性最好,为Ⅱ类储层,为研究区最有利储集层发育的相带;泥质胶结相及石英、长石胶结相区储层物性稍差,为Ⅲ类储层;泥质胶结相及碳酸盐胶结相区储层物性最差,为Ⅳ类储层,即非储集岩.     

贮灰场防渗层结构静力稳定性数值分析

从环境保护的角度出发,针对灰水溶质运移污染地下水的问题,应用研制的混合防渗材料作为防渗层,通过有限元程序模拟贮灰场的实际运行条件,进行了贮灰场静力计算分析。结果表明：防渗层在灰场运行期间,沉降变形、应力水平及应变均不大,可保证防渗层及贮灰坝的结构安全性。     

基于OpenGL的三维虚拟煤矿系统的实现

提出基于OpenGL的三维虚拟煤矿系统构建方法,介绍系统的功能及整体结构框架,并详细说明了地层和巷道的三维建模方法,给出场景漫游实现技术。该系统对进行矿区地质分析、提高煤矿安全生产有重要作用。     

基于Pro／E的颚式破碎机齿板参数化建模

介绍了Pro／E软件的主要特点及参数化设计,阐述了基于Pro／E的颚式破碎机齿板参数化模型的建立过程。