大气中非线性Rossby波和Pseudo—Rossby——(Ⅱ)斜压大气情形

本文利用文(1)中的方法,讨论了半地转近似下斜压Rossby波的存在和求解问题,分析表明,在描述Rossby波的方程中,除了具有通常意义的Rossby波解外,还存在一支Pseudo—Rossby波解.

大气中的非线性Rossby波和Pseudo-Rossby波——(Ⅰ)正压大气情形

本文利用相角函数和常微分方程相轨线分析方法,讨论了半地转近似下正压Rossby波的存在和求解问题;结果表明:在描述Rossby波的方程中,除了具有通常意义的Rossby波解外,还存在一支Pseudo-Rossby波解;而且正压Rossby波的频率对一定的波动有一确定上界,这个上界由大气平均厚度与地理纬度确定;同时也分析了波动特征参量与拟能及地理参数间的关系.

地形强迫下的非线性Rossby波

本文在半地转近似下,用相角函数方法和常微分方程的相图分析,讨论了地形强迫下非线性Rossby波方程存在波度解的坡度条件和初始扰动条件。

井间电磁测量数据的模拟与处理解释

用有限元法模拟了偶极子源在二维介质中的频率域井间电磁响应。针对测量区域的层状地层分布特征,沿构造走向(y-轴方向)作Fourier变换,将全三维电磁场问题转化为一系列二维问题在波数域求解,极大地减小了计算量,使实际测量数据的处理解释成为可能。针对波数域中波数取值对模拟结果的影响,采用三次样条插值加密波数域数据,用高斯积分实现Fourier逆变换将波数域解变换为空间域电磁场。采用具有一定面积的伪δ函数表示源电流分布,避开了源点的奇异性,使数值解精度得以提高。通过对中国东部某油田2口井的实测井间电磁数据的模拟与处理解释,验证了该算法的有效性,为井间电磁数据的反演解释奠定了基础。

BaTiO_3的电子结构和光学性质(英文)

采用第一性原理赝势平面波方法,在局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)下分别计算了BaTiO3立方相和四方相的电子结构,并在局域密度近似下计算了BaTiO3立方相的光学性质.结果表明,BaTiO3立方相和四方相都为间接带隙,方向分别为Γ-M和Γ-X,大小分别为2.02和2.20eV.对BaTiO3和PbTiO3铁电相短键上电子布居数的对比分析,给出了它们铁电性大小的差别.且在30eV的能量范围内研究了BaTiO3的介电函数、吸收系数、折射系数、湮灭系数、反射系数和能量损失系数等光学性质,并基于电子能带结构对光学性质进行了解释.计算结果与实验数据相符合.

非一致激励条件下工程场地地震动相干函数的数值模拟——Ⅰ分析原理和方法

本文将随机振动的虚拟激励原理与工程波动理论散射问题的求解方法相结合,建立了开放系统中非一致激励条件下工程场地地震动随机场的数值模拟方法。该方法将随机输入下的波动分析问题转换为多个虚拟激励下的确定性波动分析组合问题,从而可以方便地获得场地波动观测量之间的谱密度矩阵,进而计算给出工程场地的地震动相干函数。本文还用数值模拟的办法对所提出方法的合理性和稳定性进行了探讨。

Al-Sc金属间化合物的电子结构及稳定性和热力学性质

采用基于密度泛函理论的赝势平面波法,计算Al-Sc的4个稳定相的电子结构,分析其成键情况,并采用基于第一性原理的热力学计算公式,计算各相的生成焓、结合能、德拜温度、体弹模量和自由能。结果表明:Al-Sc金属间化合物在费米面以下,主要通过Al3s-Sc3d和Al3p-Sc3d杂化成键,在费米面以上则以Sc3d成键为主;随着Al在各相中所占比例的增大,体系中共价性增大,稳定性提高,且Al2Sc与Al3Sc在低能级区成键电子较多,结构较为稳定。在4个化合物中,0K时合金化形成能力最强的是Al2Sc(H0=-52.02kJ/mol),最弱的是AlSc2(H0=-35.93kJ/mol)。自由能计算所得曲线表明:Al2Sc的结构稳定性最好,AlSc2的最差;随着温度的升高,晶体稳定性都降低。所有热力学计算值与试验值吻合良好。

2.5维电磁响应的有限元模拟与波数取值研究

利用有限元法实现了任意方向偶极子源在二维介质中频率域电磁响应的数值模拟,研究了波数取值对模拟结果的影响。通过对构造走向的Fourier变换,将全三维电磁问题,转化为一系列二维问题,并在波数域求解,极大地减小了计算工作量,导出了波数域耦合适用于二维电性介质中任何方向电或磁偶极子响应计算的电磁场方程。针对每个给定的波数,上述耦合电磁场方程用等参有限元方法在x-z平面内求解。采用Fourier逆变换,将波数域解积分,得到空间域电磁场。针对电磁模拟计算中,源点的奇异性,采用具有一定面积的伪δ函数表达源电流分布,使数值解精度得以提高。另外,采用等参有限元,使地下复杂地质体得到准确表达。利用不同波数值对均匀介质与层状介质的模拟结果与解析解的对比,验证了算法的正确性与精度。利用层状介质模型的解析解与数值计算结果的对比,分析了波数的优化取值范围及取值点数对数值模拟结果的影响,考察了算法对非均匀介质的适应性。

斜压大气中的Rossby和赝Rossby波

本文在半地转近似下,运用波动方程行波解的常微分方程分析,讨论了斜压大气中的Rossby波和赝疆Rossby波问题。

伪码调相连续波雷达模糊函数推导及仿真分析

分析了伪码调相连续波雷达的性能,研究了伪码调相连续波雷达的工作原理,重点推导了伪码调相连续波雷达的模糊函数,进行了计算机仿真,并从13位Barker码调相信号仿真图和63位m序列调相信号仿真图的对比中得出了长码是伪码调相连续波雷达的最佳选择,而且为了实现更好的测距和测速的性能,必须在回波信号处理中加入旁瓣抑制电路,或选择更优的码型。

求解多电子体系问题的赝势方法

文章介绍了在从头计算方法中加入赝势来求解多电子体系问题的方法。实践证明,用这种方法可以简化计 算,其精度与精确算法相比,误差小于10-3。

一致激励条件下非线性工程场地地震动相干函数分析

在地震动过程中,土介质中的剪切波速往往出现显著的降低现象,体现出强烈的非线性性质。本文将随机振动的虚拟激励原理、土非线性分析的等效线性化方法与工程波动理论散射问题的求解方法相结合,建立了开放系统中一致激励条件下考虑岩土介质非线性的工程场地地震动随机场数值模拟方法。该方法将随机输入下的波动分析问题转换为虚拟激励下的确定性波动分析问题,非线性土体峰值剪应变的统计特征可通过剪应变均方差和峰值因子获得。结合具体算例及M on te—C arlo模拟方法对所提出方法的合理性进行了验证,在此基础上应用该方法对一致激励下实际工程场地的地震动相干性进行分析,结果表明场地的局部条件对地震动相干性有重要影响。

工程场地随机地震波动分析方法

研究了在随机地震波源激励下确定性介质工程场地的随机波动分析问题 .基于随机振动理论与无限域波动有限元分析 ,提出了一条考虑随机激励的波动分析途径 ,从而将随机振动分析由一般能量封闭系统扩展到能量开放系统 .利用这一方法 ,可以得到工程场地地震动的统计信息 .所编制的程序与相应的MonteCarlo模拟结果符合良好 ,表明了该方法的有效性 .

工程场地地震动相干函数的数值模拟

在确定性波动有限元分析基础上,结合随机振动分析的虚拟激励原理,可以形成工程场地随机波动分析方法。该方法将随机输入下的波动分析问题转换为多个虚拟激励下的确定性波动分析组合问题,从而可以方便地获得场地波动观测量之间的谱密度矩阵,进而计算给出工程场地的地震动相干函数。本文阐述了随机波动分析的基本原理,提出了该方法的正确性验证标准。将建议方法分别应用于具有一致随机激励与非一致随机激励的复杂工程场地的地震动相干函数分析之中,讨论了受局部场地条件影响的地震动相干函数的若干特征。

非一致激励条件下非线性工程场地地震动相干函数研究

将土非线性分析的等效线性化方法与随机工程波动散射问题的求解方法相结合,建立了开放系统中非一致激励条件下考虑岩土介质非线性的工程场地地震动随机场数值模拟方法并研究了介质非线性对场地地震动相干性的影响。分析结果表明:与不考虑非线性相比,在地震过程中,场地土介质的非线性改变了复杂场地的局部特性从而导致场地地震动空间相干性的变化,因此有必要在场地地震动相干函数的分析中考虑场地介质非线性特性对地震动相干性的影响。

Ni_3V_2O_8电子结构及光学性质的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法在广义梯度近似下计算了Ni_3V_2O_8的能带结构、电子态密度及其光学性质。计算结果表明,Ni_3V_2O_8存在宽度为1.0eV的间接带隙,其费米能级附近电子有弱迁移性;费米能级附近主要为Ni d、Vd和Op轨道形成的能带,且轨道之间有较强的杂化作用。当入射光能量为2.16eV时,电子将从价带顶的Nid轨道跃迁至导带底的Op轨道;当入射光能量为3.14eV时,电子则从价带中的Vd轨道跃迁至导带中的Op轨道。Ni_3V_2O_8的吸收光谱在7.26eV处出现最强吸收峰,光学带隙为3.47eV。

C掺杂β-Si_3N_4的电子结构和光学性质

运用密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),对替代式C掺杂β-Si3N4的超晶胞电子结构进行了模拟计算,分析了β-Si3N4:C的电子结构和光学性质.对C掺杂前后电子结构的异同以及价键的一些性质进行了对比分析发现,由于C的掺杂,价带宽度展宽,导带宽度和禁带宽度均变窄;态密度出现了几个新的峰,平均峰值有所减小.通过对比分析光吸收系数发现,相对于β-Si3N4的光吸收系数,β-Si3N4:C的吸收系数有所降低,并且向长波方向移动,100nm处的吸收峰向长波方向移动约11.8nm.

大地电磁测深电磁波反射函数延拓成像法

本文提出了一种新的实现简单、要求条件少、成像精度较高的大地电磁测深波动方程延拓成像法——大地电磁测深电磁波反射函数延拓成像法 ,简称 IRC法。首先介绍一维介质情况下的 IRC理论 ,导出大地电磁测深电磁波反射函数 ,此函数由电磁波上行波与下行波的比值表示 ;然后具体给出大地电磁测深电磁波反射函数延拓成像法的实施特点和步骤 ;最后用该方法和拟地震解释法 [1 ] 对模型及井旁实测资料同时进行了计算 ,说明了该方法的可行性、实用性。此法不仅能使界面正确成像 ,而且能求出真电阻率等参数 ,不受上界面的影响。

THE NONLINEAR ROSSBY WAVES IN A BAROCLINIC ATMOSPHERE

Under semi-geostrophic approximation, the governing equations of motion for a three-dimensional baroclinic atmosphere can be written

GPU异构平台上的第一性原理计算

平面波赝势密度泛函方法是材料科学计算中最常用的方法,但是其CPU代码计算时间长并且扩展性差,限制了其在超级计算机上的绝对速度。本文综述了使用图形处理器加速第一性原理计算软件的发展,讨论了VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package),Quantum Espresso,PEtot使用的不同的加速策略,提出了众核平台上平面波赝势方法并行机制的改进,最后展望了使用图形处理器求解第一性原理计算的挑战和前景。