长方体全张量磁梯度的两种正演公式对比

全张量磁梯度测量是当前航空磁测的一个重要发展方向。正演是反演的基础,而长方体又是地下空间剖分的基本单元,故其正演公式具有重要的理论意义。笔者从前人给出的东南下坐标系和北东下坐标系的两种磁场三分量理论表达式出发,分别推导了长方体全张量磁梯度的计算公式。理论模型的两种正演结果对比表明,两种公式的计算结果完全相同,但北东下坐标系更实用。该坐标系下的长方体全张量磁梯度理论表达式更加简洁,文中相同模型体的正演节省约10%的时间。

利用IGRF模型计算全张量地磁梯度

国际地磁参考场(IGRF)是一种描述地球主磁场的国际通用模型。目前利用该模型能够计算任意点位的地磁七要素,但随着航空全张量磁测技术的发展,对地球主磁场的全张量磁梯度数据有着迫切的需求。笔者梳理了IGRF模型的计算原理并进一步推导出球谐展开的全张量磁梯度表达式,实现了任意给定点位地磁场七要素和全张量的计算,并用地磁七要素与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)网站计算数据进行对照,结果准确可靠。绘制了某地区地磁场的全张量磁梯度等值线图,结果满足Laplace方程,为航空全张量磁梯度测量中选择学习飞行工区和飞行高度提供了理论依据。

SAP透水混凝土制备与性能研究

透水混凝土工程应用日益广泛,但性能仍待改进。选取水灰比、高吸水性树脂SAP掺量、粗骨料粒径作为因素及其合适的水平设计正交试验,制备SAP透水混凝土并对其各方面性能进行测试分析。结果表明:在保证良好透水性的前提下,SAP掺量对于透水混凝土的保水率,28 d抗压强度和28 d抗折强度以及耐腐蚀系数(抗硫酸盐)均为显著因素,适当掺加SAP作为内养护材料,能够综合改善透水混凝土的物理力学性能及耐久性。

苯丙乳液/VAE乳液对碱激发矿渣胶凝材料性能的影响研究

研究了0~4%掺量的苯丙乳液和VAE乳液对碱激发矿渣胶凝材料工作性能、抗压强度的影响。结果表明,苯丙乳液能有效提高碱激发矿渣胶凝材料的流动性,延长其凝结时间,但会明显降低其抗压强度;VAE乳液在同掺量情况下缓凝效果弱于苯丙乳液,对碱激发矿渣胶凝材料的流动性无明显改善效果,但对28d抗压强度的影响较小。

PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能研究

以水胶比、PVA纤维体积掺量、纳米Si O2掺量和减水剂掺量为因素及其合适的水平,通过正交试验设计水泥基复合材料配合比并进行力学性能测试分析。结果表明:影响水泥基复合材料28d抗折强度的主次因素为PVA纤维体积掺量>水胶比>纳米Si O2掺量>减水剂掺量;影响水泥基复合材料28d抗压强度的主次因素为水胶比>纳米Si O2掺量>PVA纤维体积掺量>减水剂掺量。

PVA纤维和纳米SiO_(2)对水泥基复合材料性能影响研究

通过复掺PVA纤维和纳米SiO_(2)到水泥基复合材料中,研究不同PVA纤维掺量(1.0%、1.5%、2.0%)和纳米SiO_(2)掺量(1.0%、1.5%、2.0%)下水泥基复合材料的抗折性能、抗压性能和抗硫酸盐侵蚀性能,并利用SEM扫描电镜分析了水泥基复合材料的微观形貌,探讨了PVA纤维和纳米SiO_(2)对各方面性能的作用机理。结果表明:水泥基复合材料的28 d抗折强度和抗压强度均随着PVA纤维体积掺量和纳米SiO_(2)掺量的增加逐渐增大,当二者掺量均为2.0%时,抗折强度最高为11.34 MPa,抗压强度最高为70.2 MPa。随着PVA纤维体积掺量和纳米SiO_(2)掺量的增加,水泥基复合材料干湿循环后的质量损失率逐渐减小,抗压强度耐蚀系数逐渐增大,当PVA纤维体积掺量和纳米SiO_(2)掺量均为2.0%时,质量损失率最低为0.827%,抗压强度耐蚀系数最高为0.995。

基于BP神经网络的磁异常向下延拓方法

舰船、潜艇等水中目标会产生磁异常场,这一物理场中包含丰富的目标固有信息。航空磁测是一种快速高效的磁测方式,通过一定的向下延拓算法,能够准确识别定位目标。但现有的磁异常向下延拓方法延拓深度有限,不能从航磁数据向下延拓至海面。BP神经网络方法具有较强的非线性映射能力,在函数逼近和模式识别等领域具有广泛的应用。本文以BP神经网络方法为基础,建立一种磁异常数据向下延拓方法,经理论模型验证,本方法准确可靠,能够较稳定地进行30倍点距的向下延拓,达到从航磁数据延拓至海面的目的。

基于向下延拓Milne法的重力归一化总梯度法

重力归一化总梯度法需进行向下延拓和垂向导数的计算,这两个过程都会放大高波数成分,影响计算结果的稳定性。为此,将向下延拓Milne法及积分垂向二阶导数法引入重力归一化总梯度的计算。将该方法应用于估算无限长水平圆柱体模型的中心位置,计算结果准确。然后针对实测重力数据,利用本方法得到的矿洞中心埋深较基于泰勒级数展开的重力归一化总梯度法更准确,因此本文方法具有一定的实用性。

基于面磁矩分布的潜艇磁场计算

潜艇磁场的单个磁偶极子模型,在计算外空间磁场分布时与实际情况误差较大,为提高模型准确度,本文优化潜艇磁场的计算方法,将潜艇磁矩看作均匀分布于壳体上的无限个磁偶极子,提出并定义了面磁矩密度假设。通过求解潜艇表面上磁矩微分元在场点的磁场积分,得到基于面磁矩分布的潜艇磁场计算数学模型。经过对比分析表明,该模型能够更准确地描述潜艇磁场的空间分布特性,以及潜艇磁异常随着探测距离的变化情况。