区域初始分析误差对梅雨锋中尺度低压数值预报的影响

以梅雨锋中尺度低压个例为研究对象,根据目标观测的思想,采用NCEP和T106再分析资料分析了区域初始分析误差对梅雨锋中尺度低压数值预报误差的影响。结果表明:区域初始分析误差对数值预报误差有重要影响,改善某些特定区域初始场质量有可能改善随后数值预报的效果。但是,区域初始分析误差对数值预报误差的影响较为复杂,它与天气类型、不同个例和区域间误差相互作用等因素密切相关。对梅雨锋中尺度低压短期数值预报有较大影响的初始分析误差与梅雨锋锋区及其附近地区的要素场关系密切,相比较而言,风场似乎更加重要一些。如果对梅雨锋带中低层风切变区及相伴低空急流区有更好的描述,这将对梅雨锋中尺度低压系统数值预报效果的改善有着积极的作用。在此基础上,就相关的目标观测设计问题作了简要讨论。

基于增长模繁殖法的初始分析误差计算及集合预报试验

首先用成对繁殖的方法对NCEP再分析资料与T106分析场中的快速增长分析误差进行了计算和比较,然后把它们叠加到各自的初始场中进行了多初值集合预报试验。结果表明,用不同分析资料计算的达到饱和的快速增长误差,两者在全球分布上既有许多相似的地方,也存在一些不同,多初值集合是综合考虑它们的有效方法;考虑了两种分析误差的集合预报比只考虑一种分析误差的集合预报优越;在集合总成员数不变的前提下,发现引入另一种分析资料的集合成员数并不是越多越好,就预报技巧的最大改善而言,其存在一个阀值。

非线性有限元法分析张拉整体结构初始形态

目的确定自应力平衡的张拉整体结构的初始形态,明确几何和预应力态的选取原则.方法利用力法和位移法原理,针对张拉整体结构的初始平衡形态建立非线性有限元基本方程,并编写其初始形态分析程序.结果结合张拉整体结构的刚度特点,解决了程序迭代计算的收敛性问题.并应用初始形态分析程序计算确定了张拉整体三棱柱的初始形态.结论基于虚功原理迭代方程编写的初始形态分析程序可以有效确定张拉整体结构的初始形态.通过算例分析提出了张拉整体单体给定预应力态及初始几何选取的合理建议.

主成分分析与初始因子分析的异同——兼与卢纹岱《SPSS for Windows统计分析》商榷

主成分分析与初始因子分析最相近,二者的不同隐藏较深,不留意还以为同是主成分分析。事实上,这两种方法是有区别的,不能混用,本文给出了这两种方法的异同与实证比较。

张力膜结构初始形态分析的曲面四边形单元

张力膜结构的初始形状不能随意选择,它必须符合平衡条件和建筑使用要求。根据几何非线性有限元理论,提出张力膜结构初始形态分析的8结点曲面四边形等参单元。通过建立曲线坐标,在应变的线性部分引入法向位移及单元曲率和扭率的影响,推导了张力膜结构的单元刚度矩阵和结点力列阵。采用完全的Newton-Raphson迭代法求解非线性方程组。数值算例表明该单元是一种高效、稳定和可靠的单元。

初始因子分析综合评价方法及其应用

因子分析综合评价用于静态数据存在一些问题,如,该使用初始因子分析时误用了旋转后的因子分析,导致因子命名不清晰;选取的因子会遗漏变量较多信息;因子命名没有标准,找不到因子与变量的对应关系;没有给出样品的特征等。文章运用初始因子分析综合评价步骤解决了上述问题,并以我国31个省份高校科技创新能力的静态数据为例进行实证,提出了使用初始因子分析的一些注意事项。

基于新型索单元模型理论的索网结构初始形态分析及静力分析

针对大型空间结构索网分析中两个核心问题——索网结构的初始形态分析和受力分析,本文基于文献[1]提出的四节点等参曲线索单元模型理论,进行索网的初始形态分析和静力分析,编制相应的计算程序进行了实例计算,并和大型通用有限元分析软件ANSYS计算结果进行对比,证明了该理论的正确性和适用性,为这种新型的等参元模型理论在索网结构全过程分析应用中的推广提供了有力的依据。

IAU-Replay初始化方法在华南暖区暴雨模拟中的应用研究

基于TRAMS(Tropical Regional Atmospheric Model System)区域模式和ECMWF(European Centre for Medium-range Weather Forecasting)全球分析场资料,对一次华南暖区暴雨过程进行IAU-Replay模拟试验。由于本次个例模拟试验的分析时刻ECMWF分析场和TRAMS模式正好处于比较协调的状态,直接使用全球分析场进行冷启动也不会激发虚假高频短波,因此IAU-Replay方法对于模拟结果的初始平衡性影响较小。从动力场和水物质场的对比可以发现,IAU-Replay方法通过提前启动模式有效避免了Spin-up过程的影响,这对于降水预报具有明显的改进效果。对IAU-Replay中不同预热时间的敏感性进行测试,发现当预热时间从6 h延长至12 h后模式可以更加合理地模拟出与对流系统中直接相关的中小尺度信息,从而使降水预报效果更接近实况。连续一周的预报结果评估进一步验证了IAU-Replay技术的有效性。

对初始危险性分析(PHA)方法的探讨

初始危险性分析(Preliminary HazardsAnalysis,简称PHA)是系统设计阶段中最初阶段的分析,也是定性地评价系统内危险因素以什么危险状态存在的分析,其目的是判别系统内的潜在危险,确定其危险等级。本文对初始危险性分析方法及应用作一探讨。

用特性曲线法进行初始位移量测的分析

掌握围岩初始位移在评价隧道稳定和进行支护设计中是重要的，本文介绍用特性曲线法（收敛-约束法）进行初始位移量测的分析，其结果可用于掌握围岩的弹-塑性动态、位移过程中的松弛范围（塑性范围）、支护压力、位移约束效果的指标，从而研究支护的型式，支护压力比一定时可用以预测垂直位移（顶部沉降）及水平位移（净空变位），以掌握隧道围岩的最终力学动态。

降水量的直接同化对初始场的影响

四维变分法用严格的数学方法、合乎逻辑的物理过程根据观测资料和模式本身来获得一个最优的初始场,是当前最先进的四维资料同化方法之一。作者用四维变分法对自动站降水量作直接同化,对初始场增量进行了分析。结果表明降水量的同化对初始场中热力性质的量影响相对较大,对低层的影响大于高层,大部分增量在925 hPa至850 hPa层间达最大。通过同化,北京地区对流不稳定性明显增加。对风场的增量分析表明,同化增加了一些中尺度信息。对于散度场和水汽通量散度场,同化有使低层辐合加强的趋势。通过同化,在MM5初始场上增加了原先没有的云水、雨水含量,但同化对初始时刻的垂直环流改变不明显。

大跨钢箱梁悬索桥地震响应有限元分析

根据某大跨钢箱梁悬索桥的设计图纸,采用ANSYS建立其有限元模型,采用壳单元对主梁进行模拟.通过不断调试找出最佳的主缆初始应力,完成悬索桥的初始找形分析.对悬索桥进行预应力模态分析,采用瑞利阻尼理论,通过悬索桥有限元模型的前2阶圆频率计算模型的质量阻尼和刚度阻尼.采用动力时程分析法对悬索桥进行地震响应有限元分析.结果表明:横桥向位移的最大峰值由横桥向地震波输入决定,纵桥向位移的最大峰值以及竖桥向位移的最大峰值主要由重力载荷工况决定,地震载荷工况对其贡献非常小.

某带钢肋混凝土球壳结构分析

本结构采用单层肋环式球形网壳+混凝土球壳体系,跨度67.8m。采用SAP2000通用有限元分析软件对结构进行弹性阶段分析,并通过理论计算公式计算壳体应力和软件计算结果进行对比;并进行考虑施工过程的结构分阶段稳定分析,在考虑荷载变化、壳体刚度变化和初始缺陷的不同影响因素下,验证结构具有可靠的稳定性,并提出施工措施提高施工过程的稳定性;

保护层分析应用规则研究

为了确保保护层分析(LOPA)结果的客观性和可靠性,对LOPA的应用规则进行了探讨。按照LOPA应用的基本程序,对场景筛选、确定初始事件、独立保护层评估、场景频率计算、风险决策及后续跟踪等的相关规则进行了阐述。企业在应用LOPA时,应严格按照这些规则进行。

斗轮机静动态应力分析

通过在工作环境下的几种实测方法测得大型斗轮堆取料机的各项力学性能,即:对拉杆施以侧向扰动推算得拉杆初始应力;利用应变与应力的线性关系和钢结构载荷与应力的线性关系,通过监测动态应变推算设备的动态力学性能;通过对拉杆的动态应变进行监测推算拉杆动态应力和斗轮挖掘力识别等。将各项测试结果与设计要比较,表明其与有限元分析结果接近,从而可知测试结果可靠。

不同冷成形加工工况下钛合金板材的初始回弹

钛合金板材是一种高模量弹塑性材料,在冷成形加工的过程中,回弹控制难度较大.金属板材的冷成形加工过程,实际涵盖了多种冷成形加工工况.就板材冷成形加工过程中遇到的各种工况进行梳理分析,归纳为若干典型的工况,针对不同的冷成形加工工艺所含盖的典型工况,对高模量弹塑性板材在冷成形加工脱模后的初始回弹问题,进行了精细的分析,并提出了高精度的解析解.从而,在理论上为诸如钛合金之类的高模量弹塑性板材的冷成形加工,冷成形模具设计,及其冷成形加工工艺的工序优化,提供参考依据.

某单柱悬挑张拉膜雨棚结构设计与分析

膜结构作为一种造型简洁多变、形态优美、轻盈通透、施工快捷方便的新型建筑结构融合体系,越来越得到建筑师及业主的青睐,特别是对于停车场雨棚、人行道、小品等部位。本文通过某单柱悬挑的张拉膜雨棚工程,对其全过程设计与分析进行详细介绍与总结,包括膜材选择、找形分析、荷载分析与设计。

基于Inspire软件的摩托车结构件轻量化设计

Inspire软件采用先进的优化求解器Altair OptiStructTM,根据给定的设计空间、材料属性、载荷条件生成概念模型,将材料置于满足结构性能要求的位置。Inspire软件更容易形成“what-if”场景,在设计周期开始时就生成满足性能要求的结构概念,且设计空间、连接情况、载荷情况、形状控制可以随时修改,消除设计过程的结构问题。摩托车轻量化设计比较普遍用于高档车和赛车上,通过轻量化设计降低整车的质量、惯性,提升操控性,使其在加速、减速、过弯道时更快、更灵活,提高摩托车动力性和稳定性,节省燃油,降低排放,保护环境,同时降低噪音、震动。

迭代集合平方根滤波在风暴尺度资料同化中的应用

本文根据最新的非同步(Asynchronous)算法设计了一个迭代EnSRF(iterative Ensemble Square Root Filter,简称iEnSRF)方案。在这个迭代方案中,同化时刻的背景场和一个较早时刻的背景场将被同时更新,得到两个时刻的分析场,然后预报模式从较早时刻的分析场再次进行集合预报到同化时刻,最后重复前面两个步骤,实现对同化时刻背景场的迭代分析。在一个理想风暴个例上,本文通过模拟雷达资料同化对这一方案进行了检验,对比了传统EnSRF方案和iEnSRF方案的同化效果。此外,本文还讨论了只在同化时刻一个时间层上进行迭代的情况。同化单部模拟雷达资料的试验表明iEnSRF方案能够在初始估计缺少风暴信息的情况下较好地还原风暴中垂直运动和潜热释放之间的正反馈关系,显著提高初始分析的质量并加快随后同化的收敛速度。而传统EnSRF在这一初始估计较差的情况下不能在初始分析中有效估计这一相关关系并导致其收敛速度较慢且收敛误差较大。当只涉及一个时间层时,迭代算法并不能取得比传统EnSRF更好的效果。这一结果表明重复使用观测的算法只有在涉及两个时间层时才能改进最终的分析结果。在同化两部模拟雷达资料的试验中,iEnSRF的初始分析仍然优于传统EnSRF的初始分析,并在对流层高层取得显著改进。单双雷达资料同化的试验结果对比表明,单纯增加观测数量并不能显著改进传统EnSRF对非观测变量(比如温度)的分析,而iEnSRF则能够更加充分地利用更多的观测进一步提升初始分析的效果。

台风Bogus合成场的质量场调整试验

利用国家气象中心现行的台风路径预报模式系统，引入Kurihara的台风初值化方法，对台风初值形成过程进行了质量场调整的试验.其结果表明，质量场调整有助于改善台风初始质量场与流场间的协调性和初始台风三维结构的合理性，从而有助于提高模式对台风路径的预报能力和水平．