各向异性介质弹性波传播的三维不规则网格有限差分方法

提出一种新的三维空间不规则网格有限差分方法 ,模拟具有地形构造的非均匀各向异性介质中弹性波传播过程 .该方法通过具有二阶时间精度和四阶空间精度的不规则交错网格差分算子来近似一阶弹性波动方程 ,与多重网格不同 ,无需在精细网格和粗糙网格间进行插值 ,所有网格点上的计算在同一次空间迭代中完成 .针对具有复杂物性参数和复杂几何特征的地层结构 ,使用精细不规则网格处理粗糙界面、断层和空间界面等复杂几何构造 ,理论分析和数值算例表明 ,该方法不但节省了大量计算机内存和计算时间 ,而且具有令人满意的稳定性和精度 .

非均匀介质弹性波动方程的不规则网格有限差分方法

从弹性波动方程出发,提出了一种新的空间不规则网格有限差分方法,并用于求解非均匀各向异性介质中的弹性波正演问题。这种方法简单易行,对于复杂几何结构,例如低速层、套管井和非平面界面等,在较细的不规则网格上进行离散,计算时间和占用内存更少。与多重网格差分方法相比,该方法不需要粗、细网格之间的插值,所有网格差分计算在同一次空间迭代中完成。具有复杂几何交界面的模型计算,包括地下透镜体、套管井眼等,在确定弹性常数和密度后,用不规则网格的差分方法更易实现。该方法使用了Higdon吸收边界条件解决人工边界反射问题,引入了新的稳定性条件和网格频散条件,很好地消除了非物理散射波。理论模型的数值计算表明,该方法具有良好的稳定性和计算精度,在模拟非均匀介质弹性波传播时,比相同精度的规则网格有限差分方法计算速度更快。该方法易于推广到非结构网格和三维问题中。

城市空间信息规则网格与不规则网格的数据转换

对从不规则网格向规则网格进行社会经济信息转换的方法进行了比较和研究,并采用蒙特卡罗和GIS相结合的方法,以人口数据为例,利用土地利用分类信息将以行政区为基础采集的人口数据转换到规则网格中。实验证明,转换后的人口分布数据较好地体现了人口在空间的分布情况,并可根据不同的需要,聚合成不同大小的网格,能较好地满足城市微观建模和宏观社会经济信息统计分析的需要。

高度不规则网格多边形单元的有理函数插值格式

借鉴自然邻点插值法,提出了基于高度不规则网格多边形单元的有理函数插值格式—多边形有理函数插值.给出了多边形有理函数插值形函数的计算表达式.该插值格式以多边形的顶点作为插值点,插值形函数为有理函数形式,克服了传统有限方法中构造边数大于4单元多项式形式位移插值的困难.

不规则网格上的曲面设计方法

提出一种在不规则网格上构造曲面的方法.其基本思想是,通过均匀双三次B样条基函数的分解和子基函数的分类,将B样条曲面方法推广到任意四边形网格.给定一个任意四边形控制网格,首先对每个控制点构造一个基函数;所有控制点加权组合形成整体曲面.构造的曲面是分片双三次有理参数多项式曲面.此方法可以看成是均匀B样条曲面构造方法的扩展,如果控制网格是规则四边形网格,那么构造得到的曲面与均匀双三次B样条曲面是一致的.最后,实例证明此方法能够有效地构造曲面.

基于不规则网格的传感数据Kriging插值算法

传感器网络节点数量的有限性和部署的随机性使其监测区域存在测量空洞,导致传感数据集不完整。为此,提出一种基于不规则网格的传感数据Kriging插值算法,对监测区域做不规则划分,以适应节点随机部署的特性。通过近点邻域搜索算法,确定待插值点的邻居节点,并据此求解Kriging矩阵,实现快速插值。基于英特尔-伯克利传感数据集的实验结果表明,该算法具有较高的插值精度。

不规则网格的小波多分辨率分析

Lounsbery提出了一种网格渐进压缩的三角形网格多分辨率分析方法,但它只能应用于规则的三角形网格,且包含了重新网格化的过程。为了解决该问题,基于小波变换,扩展了Lounsbery的方法。该算法直接对不规则网格进行渐进压缩,得到了不同分辨率的网格。在此过程中还可以基于三角形网格的几何信息,对三角形网格进行优化,使之更加相似,从而使算法得到了改善。实验结果表明,算法速度快,效果良好,有一定的实用性。

权重均方误差在基于小波的不规则网格压缩中的应用

为了提高图像数据在网络上的传输效率,往往将其压缩后再传输。基于小波的压缩能取得比较好的效果,但有时对压缩后的图像重构质量有更高的要求,就必须对小波编码器在编码过程中的均方误差进行改进。传统的方法是直接用小波系数的每个子带均方误差来表示和量化信号有关的均方误差,但这种方法只适用于标准网格。提出了适用不规则网格的权重均方误差,该方法适用于所有的模型、所有的位率和所有的升力模式。

基于小波变换的不规则网格的多分辨率分析

Lounsbery提出了一种三角形网格多分辨率分析方法,但该方法只能应用于规则的三角形网格,且包含了重新网格化的过程。为了解决该问题,基于小波变换,该文扩展了Lounsbery的方法。该算法直接对不规则网格进行渐进压缩,得到了不同分辨率的网格。在此过程中还可以基于三角形网格的连接信息,对三角形网格进行优化,使之更加规则,从而使该文算法得到了改善。将该文算法与以前的算法进行了比较,结果表明,该文算法速度快,效果良好,有一定的实用性。

二维二相不规则网格的油藏数值模拟

本文采用不规则网格的差分方法,对平面油水模型进行了数值模拟,并用IMPES方法计算了两个实例。例1的计算结果与精确解吻合良好,比Pedrosa的局部加密网格法使用的网格数少而且计算更简便。例2为矩形网格难以计算的问题,应用本文方法也得出了较好的结果。这表明本文的不规则网格差分方法是可靠而简便的,它可以有效地应用于复杂外边界和复杂地层结构的油藏模拟问题。

利用不规则网格地震层析成像研究2008年日本岩手地震及岛弧火山活动(英文)

为了深入了解日本东北俯冲带的地震构造及火山活动,利用布设在日本列岛上密集地震台网所记录到的高质量浅震及深震到时数据,反演求得了该区域地壳及上地幔的三维P波和S波速度结构。为了最大程度地利用地震数据提取模型空间中更为精细的速度结构信息,采用不规则网格模型采进行地震层析成像反演。所得的高分辨率成像结果清晰地显示,2008年岩手地震(M 7.2)位于高低速异常的转换区,而且震源区的地壳介质非均匀性极强。在震源区的下地壳及上地幔顶部存在着明显的低速异常,可能代表了岛弧岩浆和流体在该深度处的储集。研究结果表明,2008年岩手地震的产生受到了来自上地幔楔的岩浆和流体的影响,且这些岩浆和流体与俯冲太平洋板块的脱水作用有着密切的联系。

在不规则网格中用费马原理进行射线追踪

本文介绍了一种在不规则网格中用费马最小时间原理进行射线追踪的新方法。除通常的透射和反射波外,还可以模拟折射、散射和转换波。该算法既快又稳定,并且遵守震源和检波器之间互换原理,优于其它采用中靶法的过程。特别适合于做旅行时反演。不规则网格的使用使得地质体的离散化适应于有效的采集几何排列和射线分布,从而得到更加稳定、可靠的层析图像。

基于不规则网格的城市地理空间信息共享研究

探讨了城市等级不规则网格的组成及编码规则,分析了城市大比例尺共享空间框架数据的特点、作用及确定原则,以城市有关部门的数据为例进行了城市基础空间信息整合及共享研究。

雅丹观光塔钢屋盖不规则双层网格结构设计研究

甘肃雅丹地貌观光塔的一层塔座外观奇特,选用了不规则的双层钢网格结构作为其一层的屋盖。本文利用大型通用有限元分析软件ANSYS和空间网格结构计算机辅助设计软件(MST2010)分别对雅丹观光塔不规则双层网格钢屋盖结构进行了地震作用非线性时程分析以及风荷载作用分析;根据分析结果初步得到结构的关键杆件,并假设部分杆件受损对结构进行剩余承载力损伤评价。结果表明,不规则网格钢屋面不仅能够很真实地体现出建筑外观,而且还具有传统规则形式空间结构优良的抗震性能和抗风性能,结构设计满足要求;假设结构部分杆件出现损伤后,通过结构剩余承载力评价的方法能够找出结构的关键杆件,为后期的施工与使用提供指导。

不规则三维网格纹理映射的均匀化

采用单一纹理对不规则三维网格进行纹理映射,常常使网格密集处映射不足;而采用纹理地图集方法又使映射过程变得复杂。因此文章提出一种新的方法:通过离散保角变换方法,先将三维网格无遮挡地映射到平面正方形中,随后通过一种离散均匀面积变换方法,使其平面网格较均匀地分布,然后求得其纹理坐标,从而有效实现不规则三维网格的纹理映射。该方法算法快速、稳定,纹理映射均匀化效果良好。

不规则网格差分法在薄板几何非线性分析中的应用

不规则网格差分法在薄板几何非线性分析中的应用李光耀（湖南大学机械系）ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＦＩＮＩＴＥＤＩＦＦＥＲＥＮＣＥＭＥＴＨＯＤＯＮＩＲＲＥＧＵＬＡＲＧＲＩＤＳＴＯＧＥＯＭＥＴＲＩＣＡＬＬＹＮＯＮＬＩＮＥＡＲＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＰＬＡＴＥＳ...

基于层位约束的不规则网格层析速度建模方法

网格层析成像采用离散网格点代替空间连续介质模型,通过更新网格点速度值对模型进行迭代优化,从而达到速度误差收敛的目的.常规网格层析是基于规则矩形网格进行网格剖分,横向及纵向网格采用等间距步长,该方法在网格剖分过程中没有考虑地层构造特点.本文提出一种基于层位约束的不规则网格层析成像方法.该方法通过截取时窗的策略对特殊构造部分采取加密网格的策略,从而实现根据地质构造指导网格剖分.对于简单的地质构造,本文提出方法与常规方法效果相当.对于复杂构造地层,尤其对于小尺度特殊地质构造体,本文提出方法更具针对性,对于特殊构造体速度建模精度更高.由实际数据应用证明,对于复杂地质构造,本文方法能够大幅提高速度场建模精度,为叠前深度偏移能够准确成像保驾护航.

北京CBD核心区Z6地块不规则网格结构外框筒节点设计

北京CBD核心区Z6地块项目位于CBD核心区西南向,塔楼采用筒中筒结构,其中不规则网格外框筒由巨柱-巨撑-密撑组成,内筒由底部混凝土核心筒、上部钢框架核心筒组成。主要对外框筒中巨柱、巨撑、密撑相交形成的各类复杂节点进行分类,并通过设计原则、加强措施及有限元分析对节点进行设计,重点介绍了巨撑、密撑与巨柱连接节点、巨柱底部节点和巨撑下部与巨柱连接节点设计,旨在满足相应性能目标的同时使节点易于加工。

不规则游动网格的蒙特卡罗方法

本文首次提出了用于求解复杂边界水动力学问题的不规则游动网格的蒙特卡罗方法 ,给出了相应的随机游动模型及其证明 ,并通过实例计算加以验证。计算表明 ,本文方法的结果与有限元法的结果吻合很好 ,新方法是正确可行的 。

在不规则四边形网格上逼近扩散算子的五点及九点差分格式的测试

在Lagrange坐标下使用四边形网格进行二维辐射流体力学数值计算的难点之一是需要构造在不规则四边形网格上仍能较好地逼近扩散算子的差分格式 .本文就五点差分格式和目前常用的九点差分格式进行了比较全面的数值测试和理论分析 .结果表明五点格式仅在均匀矩形网格上具有二阶逼近精度 ,九点格式仅在均匀平行四边形网格上具有二阶逼近精度 ,这两种格式在一般的不规则四边形网格上通常都是不相容的 .尽管九点格式优于五点格式 ,但它对不规则网格的适应性远不如人们以前所想象的那么好 .由此可见 ,为了进一步改进二维辐射流体力学的数值计算 。