两点串联装药爆炸区域增效效果分析

针对串联装药爆炸区域内出现区域增效现象,利用LS-DYNA有限元软件建立了两点装药爆炸的计算模型,针对不同装药间距、不同装药质量条件下两点装药爆炸冲击波的传播过程和相互作用进行了模拟研究,并对数值模拟结果的超压、冲量衰减规律进行了试验验证。分析了两点装药入射冲击波和反射冲击波超压值的相对大小,将冲击波有效作用区内的增效效果区划分成增效明显区、增效过渡区和增效不显区。分析了不同毁伤阈值条件下装药质量、装药间距对冲击波有效作用区区域面积的影响,确定了不同毁伤阈值下的最佳装药间距,得到了装药质量、最佳装药间距与毁伤阈值之间的关系。结果表明:在增效明显区内两点装药爆炸产生的入射波相互作用形成强反射波,强反射波与入射波叠加,超压显著提高,表现为两点装药反射波超压峰值整体高于单点装药入射波的超压峰值;在不同毁伤阈值条件下,随装药间距增加,有效作用区域面积会呈现先增后减的变化趋势,在明确装药质量、毁伤阈值的条件下,存在一个最佳装药间距对应着最大有效作用区域面积;获得了不同毁伤阈值的最佳装药间距工程计算模型,毁伤阈值和最佳装药间距与装药质量立方根的比值呈现多项式函数关系。

非线性平差精度评定理论与应用研究进展

从非线性平差精度评定的理论基础出发,综述目前两类精度评定方法的研究现状,描述相应方法的基本原理,分析每种方法的优缺点与适用性,并对非线性平差精度评定的未来研究方向进行展望。

基于径向基函数插值的极移参数预报研究

极移参数预报的基础数据通常采用国际地球自转和参考系服务组织发布的最终解产品,数据分辨率为1 d。利用径向基函数对极移观测值进行插值,获取6 h分辨率的极移产品,并基于LS+AR模型进行500组预报实验。结果表明,相较于未进行插值的预报结果,该方法在1~7 d超短期预报中极移X和Y方向预报精度分别平均提升22.4%和38.4%。

测边网坐标平差的加性乘性混合型误差模型解算

在大地测量数据处理领域,已有加性乘性混合型误差模型参数估计方法的有效性和适用性研究都是建立在模拟算例基础之上,尚无对加性乘性混合误差模型实际测量数据处理应用方面做出研究.文中首次将加性乘性混合型误差模型的参数估计方法应用到测边网平差中,推导基于该模型的平差公式.最后通过算例验证推导的公式在处理大地测量领域实际数据应用中的有效性和可行性.

消瘀散新组方修复膝骨关节炎模型兔的软骨损伤及MMP-13表达

目的研究消瘀散新组方对膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)兔关节软骨的作用及机制。方法将42只6月龄普通级新西兰白兔随机分为正常组、模型组、消瘀散组、消瘀散新组方组,每组10只(另2只用于模型验证)。除正常组外,其他各组兔均按照改良Hulth法对右侧膝关节进行KOA造模。造模5周后,对消瘀散组、消瘀散新组方组动物分别给予相应的贴膏进行膝关节炎治疗,每天1次,每次持续10 h。连续给药治疗2周后,取4组兔膝关节软骨,行大体观察并采用Outerbridge分级法评价各组软骨损伤情况,采用HE染色法在光学显微镜下观察各组兔膝关节软骨、钙化层和软骨下骨病理改变,并采用Mankin's法评价软骨退变程度,采用免疫组织化学法在光学显微镜下观察各组兔膝关节软骨组织中基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)的表达情况。结果关节软骨大体观察后Outerbridge评级比较发现,消瘀散组较模型组的高分级动物数减少(P<0.05),消瘀散新组方组比消瘀散组的高分级动物数也减少(P<0.05)。HE染色发现4组兔关节软骨的Mankin's评分由高到低依次为模型组(10.82±1.76)、消瘀散组(6.19±1.23)、消瘀散新组方组(2.64±1.18)和对照组(0.28±0.17),各组间差异有统计学意义(P<0.05)。免疫组织化学检测发现各组兔关节软骨组织中MMP-13表达阳性率由高到低依次为模型组(67.90±13.94)%、消瘀散组(37.10±19.16)%、消瘀散新组方组(13.60±3.10)%和对照组(3.20±2.39)%,各组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论消瘀散新组方可修复KOA兔关节软骨损伤,降低软骨组织中MMP-13的表达水平,这可能是其治疗骨关节炎的作用机制之一。

不同灌溉模式下缓释施肥水平对水稻生长特性、产量和品质的影响

【目的】揭示不同灌溉模式下缓释施肥水平对水稻生长特性、产量和品质的影响,优选高产优质的水肥管理模式。【方法】设置淹水灌溉(W1)、间歇灌溉(W2)2种灌溉模式,常规肥(F)和缓释肥(SF)2种施肥类型,其中,常规肥常量(F100)、缓释肥增量20%(SF120)、缓释肥增量10%(SF110)、缓释肥常量(SF100)、缓释肥减量10%(SF90)、缓释肥减量20%(SF80)6种施肥水平,于2021年5—9月在湖北省灌溉试验中心站开展水稻测桶试验,测定各生育期的株高、分蘖数、叶绿素SPAD值和产量及其构成因子以及直链淀粉量、谷蛋白量,应用熵权TOPSIS法评价各处理综合表现。【结果】2种灌溉模式下,SF100处理较F100处理株高、分蘖数、产量平均分别高24.65%、34.90%、11.90%;叶绿素降低24.98%,直链淀粉量降低7.37%,谷蛋白量显著提高32.72%。W1模式较W2模式下株高、叶绿素和产量分别平均高19.01%、20.73%和12.82%,而分蘖数、直链淀粉和谷蛋白量平均分别低31.05%、0.30%、0.90%;W1SF90处理产量较W1模式下最低的SF120处理高12.41%,直链淀粉量较W1模式下最高的SF120处理低6.68%,谷蛋白量较W1模式下最高的SF110处理仅低5.33%。熵权TOPSIS法结果表明:W1SF90处理与理想解相对贴近度最大,综合得分为0.985。【结论】淹水灌溉配施缓释肥减量10%(648 kg/hm2施肥量)为最具高产优质潜力的水肥管理模式。本研究可为长江中下游地区的水稻水肥管理模式提供理论指导和技术支持。

耐老化抗水解玻纤增强长碳链尼龙材料的制备及性能

随着分子链长度的增加,聚酰胺材料的性能会发生变化,如吸水率降低、密度变小、柔韧性更好、耐醇解性更高等。为了进一步提高长碳链尼龙的耐热氧老化和抗水解性,通过双螺杆熔融共混挤出改性的方法,制备了玻璃纤维质量分数为30%的耐老化抗水解玻璃纤维增强长碳链尼龙复合材料,研究了尼龙树脂链段长度、端氨基含量以及抗氧剂对尼龙耐热氧老化和抗水解的影响。结果表明,相比于常规受阻酚和芳香胺抗氧剂,添加铜盐的材料耐热氧老化和抗水解性能更好,同等添加量时无机铜盐要优于有机铜盐;与普通尼龙PA66材料相比,长碳链尼龙具有更高的抗水解性能,且尼龙链段越长抗水解性越好;端氨基含量高有助于提高尼龙树脂的耐热氧老化和抗水解性能。

挤压工艺对汽车用铝合金型材组织与性能的影响

以汽车用超薄壁6005A铝合金为研究对象,研究在热挤压时,铸锭加热温度、挤压速度对其组织、力学性能和导电率的影响。结果表明,适当降低铸锭加热温度并提高挤压速度对6005A铝合金型材综合性能有一定的提升作用;挤压速度对型材导电率的影响较小,铸锭加热温度越高,导电性能越好。

动态EIV模型及其总体卡尔曼滤波方法

针对求解动态EIV模型时未考虑状态方程中状态转移矩阵误差的问题,本文建立了一种能够同时顾及状态方程和观测方程中各量误差的动态EIV模型。推导了针对该动态EIV模型的总体卡尔曼滤波方法及其近似精度评定公式。对比分析了本文总体卡尔曼滤波方法与已有总体卡尔曼滤波方法及总体最小二乘方法的异同。算例结果表明,本文方法统计上要优于标准卡尔曼滤波方法和已有的总体卡尔曼滤波方法。

利用InSAR和GPS数据分析台湾西南两次M_w>6地震的触发关系及应力影响

利用InSAR和GPS进行地震研究具有很大的优势,InSAR能够在较大范围内快速地获得连续的同震形变观测,而GPS测量精度高,可迅速获得稳定的测量结果。随着SAR卫星的增多、重返周期的缩短,利用InSAR和GPS联合进行地震触发关系及应力影响研究也变得更为有力。2010年3月4日和2016年2月6日台湾西南部接连发生两次Mw6.0以上地震,分别被称为甲仙地震和美浓地震。本文利用GPS和InSAR同震形变场联合反演了甲仙地震的滑动分布模型;结合之前的研究成果,基于静态库伦应力改变对甲仙地震与美浓地震的关系进行了分析;还为台湾西南部7个主要断层构建了断层格网并获取了它们的应力改变模型。结果表明,甲仙地震的发震断层表现为逆冲倾滑兼一定走滑分量的断层。甲仙地震的主要滑动区域处于12~16km深度之间;最大滑动量为0.61m位于约14km深处。本文线性反演得到的甲仙地震地震矩为2.27×10^18Nm,相当于Mw6.20。甲仙地震后美浓地震的发震断层上应力增值达4.0MPa,应力增加的面积约占推断断层总面积的74%,表明甲仙地震对美浓地震的发生具有十分明显地加速作用。甲仙和美浓地震共同作用下,西侧的左镇断层和新化断层产生了较明显地应力积累。根据应力改变结果,本文认为甲仙地震和美浓地震后,台湾西南部的左镇断层和新化断层都具有较高的危险性,值得持续关注和进一步研究。

协方差阵非负约束的赫尔默特方差分量估计

在多源数据联合反演同震滑动分布过程中,各类观测数据之间相对权比的确定是当今大地测量与地球物理联合反演领域的研究热点和难点。近年来,赫尔默特方差分量估计法因其可以同时估计虚拟观测数据及实际观测数据之间的比例因子的优势,在联合反演滑动分布领域中得到了广泛应用。然而,利用HVCE法确定多源数据联合反演相对权比过程中易出现负方差现象。针对以上问题,本文提出在HVCE法确定联合反演相对权比过程中添加线性不等式约束,利用带有线性不等式约束的平差模型进行求解(LC-HVCE),解决计算过程中出现负方差问题。为了验证LC-HVCE法的有效性,开展模拟地震试验,结果表明LC-HVCE法可以有效地解决HVCE法在确定联合反演相对权比过程中存在的不足,保证了同震滑动分布反演精度。蒙特卡洛模拟试验及拉奎拉实际地震反演结果进一步表明了LC-HVCE法在确定正则化参数与相对权比过程中较HVCE法的适用性与稳定性。

震源参数反演及精度评定的Bootstrap方法

在震源参数反演理论研究中,地表形变与震源参数之间为复杂多维的非线性关系,针对传统泰勒级数展开的精度评定方法可能无法适用于震源参数的精度评定问题,本文将Bootstrap方法引入到震源参数非线性反演及精度评定研究中.通过对GPS地表形变观测数据实施Bootstrap重采样获取自助样本,使用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)搜索震源参数,设计并给出了震源参数精度评定的Bootstrap方法计算流程.将本文方法用于6个模拟地震、Amatrice地震及Visso地震实验中,通过反演震源参数、获取参数的置信区间及中误差,并与Jackknife方法、Monte Carlo方法进行对比分析.实验结果表明,通过执行本文精度评定方法能够获取比Jackknife方法更加可靠的震源参数置信区间以及更加精确的精度信息.实验验证了将Bootstrap方法用于震源参数精度评定的有效性和可靠性,为研究震源参数精度评定理论研究提供了一种新的采样思路.

地震同震滑动分布反演平滑因子的确定

针对大地测量地震同震滑动分布反演中平滑因子(又称正则化参数)的确定问题,一般采用模型粗糙度与数据拟合残差之间的折中曲线来确定(为便于区分,本文将该方法称为"L曲线")。本文在L曲线的基础上提出一种确定平滑因子的新方法——折中相交曲线法。模拟试验反演结果表明,利用折中相交曲线法确定的平滑因子反演地震滑动分布各参数精度要优于L曲线法。利用折中相交曲线法确定平滑因子反演拉奎拉与台湾美浓实际地震,并与L曲线法反演结果进行对比分析。分析结果表明,利用折中相交曲线法确定的平滑因子反演拉奎拉与台湾美浓实际同震滑动分布各参数结果均在国内外其他学者研究的范围内,并且利用折中相交曲线法确定平滑因子较L曲线法具有计算效率高、无需依赖数据拟合度、确定平滑因子大小更为合适等优点。

非线性模型精度评定的Bootstrap方法及其加权采样改进方法

本文将Bootstrap方法引入非线性模型精度评定理论中,通过对原始样本值或因变量的残差向量进行重采样,以获取自助样本的方式代替复杂的求导运算,给出了Bootstrap方法解决非线性精度评定问题的完整算法。针对Bootstrap方法中对模型随机项的等概率采样,通过获取采样过程中随机变量的经验分布函数,提出了加权采样策略,并分别给出了将改进方法用于非线性模型精度评定中的详细计算步骤。通过案例研究分析表明:重采样观测值的Bootstrap方法和重采样残差的Bootstrap方法能够得到比近似函数法、Jackknife法更为合理的参数标准差,具有更强的适用性;而加权采样的重采样观测值Bootstrap方法和加权采样的重采样残差Bootstrap方法能够获取更加精确的精度信息且更具优势,从而验证了将Bootstrap方法用于非线性精度评定及本文改进算法的可行性和有效性。

用U曲线法确定地震同震滑动分布反演正则化参数

针对地震滑动分布反演中正则化参数选取问题,提出利用U曲线法确定地震滑动分布反演正则化参数。利用U曲线法、L曲线法设计模拟实验,并将两种方法应用到芦山实际震例反演中。模拟实验以及芦山实际震例反演结果表明,利用U曲线法确定正则化参数反演地震滑动分布结果与L曲线法相比具有反演精度高、无需依赖数据拟合精度等优势。

SUT法偏差改正的Partial EIV模型方差分量估计及其精度评定

由于部分变量误差(partial errors-in-variables,Partial EIV)模型方差分量估计精度评定理论不完善,将SUT采样法应用于Partial EIV模型的最小范数二次无偏估计(the minimum norm quadratic unbiased estimator,MINQUE),利用方差分量估计修正随机模型并以此作为先验信息对观测向量进行SUT法采样得到参数的加权均值和二阶精度信息。考虑到非线性模型的偏差,进行偏差改正,再通过SUT法对改正后的参数采样计算二阶精度信息。通过算例实验验证,结合SUT法和方差分量估计求解Partial EIV模型,能够有效地避免复杂的求导运算,并获得更为精确的参数估值和合理的二阶精度信息,表明偏差改正的必要性。

病态乘性误差模型的加权最小二乘正则化迭代解法及精度评定

针对乘性误差模型的病态问题,引入Tikhonov正则化方法,导出了病态乘性误差模型的加权最小二乘正则化解。顾及加权最小二乘正则化法在求解病态乘性误差模型时,参数估值与观测值之间存在复杂的非线性关系,本文利用一种无需求导、通过加权的方式便能够计算非线性函数的均值和均方误差阵的比例对称采样的无迹变换(scaled unscented transformation,SUT)法,对病态乘性误差模型进行精度评定。模拟算例和真实算例结果表明,本文提出的加权最小二乘正则化迭代解法可以有效减弱模型的病态性,基于SUT法的精度评定方法能够得到比已有方法更为合理的精度信息,具有较强的适用性。

三维坐标转换的稳健加权总体最小二乘算法

针对当前加权对称相似变换中仅考虑观测值含有随机误差,而不考虑观测值含有粗差的情况,基于加权对称相似变换进一步验证其不具有抗差性,并在此基础上采用选权迭代法进行稳健加权对称相似变换。由中位数法求解具有抗差性的单位权中误差,构造标准化残差,求解权因子,进而求得可靠的参数解。实验结果表明,当观测值含有4~6个粗差时,采用该方法能够探测出更多可能存在粗差的数据,给出的权因子更合理,所得参数解精度更高、稳定性更强。

偏差改正的Partial EIV模型方差分量估计

针对Partial EIV模型的方差分量估计中未考虑参数估值偏差所带来的影响,将Partial EIV模型视为非线性函数得到参数估值的偏差及二阶近似协方差表达式,计算得到偏差改正后的参数估值,结合方差分量估计方法,更新由参数估值影响的矩阵变量,给出了基于偏差改正的方差分量估计迭代方法。试验结果表明,参数估值及其协方差主要受参数估值偏差大小的影响,加入偏差改正能够得到更加合理的参数估值及方差分量估值,偏差改正后的方差分量估值可更加合理地评估参数估值的精度信息。

不等式约束Partial EIV模型的WHP拟牛顿修正解法及其精度评定的SUT法

提出一种确定不等式约束PartialEIV模型解及精度评定的新方法,在总体最小二乘准则下,将附有不等式约束的PartialEIV模型转换为标准最优化问题。采取WHP拟牛顿修正的SQP方法求解,并利用SUT法对参数估值进行精度评定,可以减小迭代次数、提高收敛速度,且精度评定方法简单有效。