正交铺设复合材料层合圆柱壳自由振动分析的辛空间波方法

针对正交铺设复合材料层合圆柱壳的自由振动分析,提出了基于辛空间的波方法。首先基于Kirchhoff-Love薄壳理论,选取合适的状态向量,推导了复合材料层合圆柱壳在辛体系中的振动控制方程;其次利用分离变量法将正交铺设复合材料层合圆柱壳的自由振动问题转化为Hamilton体系下的辛本征值问题;最后根据辛空间波形与圆柱壳模态的对应关系,得到不同边界条件下的自由振动波数,进而得到圆柱壳自由振动问题的代数方程组,求解即可得到正交铺设复合材料层合圆柱壳的固有频率和模态。数值算例对比了该方法和其他方法计算得到的圆柱壳固有频率,验证了该方法的有效性和准确性。

基于瞬时谱匹配的地震波选波方法及应用

地震波输入对结构非线性响应具有重要影响,选取合适的地震波输入计算是保证结构时程分析响应结果准确的首要条件。文章通过对比地震波瞬时谱的模型化方法,优化并提出可以考虑地震波时频特性的选波方法,并与《建筑抗震设计规范》方法进行对比分析。结果表明:匹配瞬时谱的选波方法可以有效地控制所选地震波的时、频域差异性,降低结构时程分析响应离散度,可为工程选波提供依据。

小波方法在超高压输电线行波故障测距中的应用

输电线路发生故障后将产生向变电站母线运动的行波,因此可以在母线处采集并记录故障电流行波,利用小波变换快速算法即可实现输电线路的精确故障测距。但由于输电线路故障电流信号中具有很强的突变信息,因此须用小波变换对实变信号进行奇异性检测,从而将奇异信号发生的时刻转换为故障距离。文章通过EMTP仿真计算及对结果的详尽分析,提出了一种利用小波变换模极大值的传播来计算故障距离的新方法。仿真试验表明了该方法具有较高的测距精度。

基于小波方法的黄河源头径流量的周期变化规律

利用小波变换、小波系数方差等方法分析了黄河沿水文站1955-1999年径流量周期性,同时利用显著周期振幅的不稳定性,通过计算径流量与气象要素小波系数的相关系数,判定了径流量的趋势性及显著周期性的气象成因,确定了3次断流的根本原因.计算结果表明源区径流量存在一个振动幅度最显著的强趋势项和3-4年、7-8年两个显著周期.强趋势项决定了源区径流量的总体变化规律.20世纪50年代以来,强趋势项呈现低值-高值-低值的变化特征,决定了径流量枯—丰—枯的总体变化规律,也是90年代以来源区径流量持续减少的根本原因.同时预测1999年以后的一段时间内源区仍为枯水期,2020年将进入丰水期.源区历史上3次断流的根本原因是径流量的强趋势项与两个显著周期的共同作用的结果.计算结果还表明径流量的强趋势项为气温的强趋势项所致,即气温的变化趋势决定了径流量的总体变化规律.而径流量的3~4年和7~8年周期为降水的同周期所致.

三维复杂构造中地震波模拟的单程波方法

复杂构造中单程波与双程波方法模拟结果的比较表明 ,就地震勘探中主要关心的一次反射波而言 ,单程波算法已具有足够的精度 .使用单程波方程将极大地减少数值计算的计算量 ,同时对介质的几何和物理参数建模也降低了要求 .单程波算法可视为深度偏移的“逆运算” ,这样可以很好地借用已知的深度偏移方法及其程序系统 .基于计算效率和计算精度的双重考虑 ,本文在介质速度结构较复杂时采用显式短算子波场延拓方法 ,而在介质速度结构相对简单时采用分裂步相移法 .

基于小波方法的随机脉动风模拟

根据小波的多分辨率分析性质,利用小波重构算法,采用正交小波基对脉动风速进行模拟.选取适当的小波基,假定最粗糙尺度上的尺度系数(即原始信号在最粗糙尺度上的近似),基于线性估计原理,由其线性组合估计同一尺度上的小波系数(即原始信号在该尺度上的细节内容),利用逆小波变换反复迭代计算,就可以得到原始信号在最精确尺度上的近似.根据这一思路,模拟了与Kaimal谱一致的苏通桥某点的纵向脉动风速,验证了小波方法模拟随机风场的有效性.

小波方法在油井液面检测中的应用

油井液面回波检测是石油探测的重要内容，它决定后续石油开采的成功与否。由于信号幅值小，干扰多，因而采用常规时、频域滤波方法往往不能收到良好的效果。针对这一问题，本文利用信号和干扰在小波变换下的不同变化特性及小波变换的变焦特性设计了小波去噪算法，并根据实际要求选定了小波基和分解尺度，给出了使用小波去噪方法前后的实际结果。对这些结果进行的分析比较表明，小波方法在大幅提高信噪比的同时，也保持了信号的位置信息，因而适合此类信号检测问题。

基于小波方法的近海域地震动时频特性分析

将小波变换的方法应用于近海场地地震动的时频分析。收集到了美国加州以及日本相模湾近海场地台站地震动加速度记录,并采用Matlab软件对其进行了6层小波包分解。分析了近海场地地震动加速度的能量谱以及时频分布特征,同时与同一地震事件相邻的陆域场地地震动加速度记录以及汶川、芦山地震的内陆场地地震动加速度记录进行比较。研究发现,近海场地地震动能量主要集中在前8阶子频带上,低频带能量占优势,能量分布与陆域相邻场地的不同,内陆地震动则在高频段有明显的能量分布;近海场地水平向和竖向地震动表现出能量分布的宽频带特性,但竖向地震动能量值远小于水平向,地震动能量在时间域内出现明显的二次释放过程。

基于超声热波方法的铝合金应力腐蚀裂纹检测与识别

针对飞行器结构中应力腐蚀裂纹的快速高效检测需求,采用超声红外热波方法进行了检测试验研究。在改进WOL铝合金材料应力腐蚀裂纹试件上,改变超声激励位置在裂纹尖端延伸方向并沿裂纹接触面的切线方向上、在裂纹尖端延伸方向并垂直于裂纹接触面上以及在试件开口延伸方向并垂直于裂纹接触面上,获得了不同激励位置下试件的表面温度场分布,通过提取裂纹方向上的线温,实现了对裂纹的定量识别。结果表明:超声红外热波技术能够快速准确地检测到铝合金应力腐蚀裂纹,将超声波激励源布置在裂纹尖端延伸方向并垂直于裂纹接触面上时,能够更好地激发裂纹缺陷。

股票市场分布特性的小波方法研究

提出了一种研究股票市场分布特性的小波方法.对股价指数序列进行小波分析,发现其中存在的分形现象类似于一种更广的噪声———分形噪声;并进一步对股指对数收益率作分析,指出分形噪声可以更好地刻画股价指数数据的波动特性,对数收益近似服从正态分布.实证分析表明,股票市场具有自相似结构.对股价指数序列来说,表现为近期的正相关;而对数收益率也是具有分形分布的持久性序列,基本上为负相关.这为进一步研究股价指数的性质并预测其发展趋势,来获得更大的收益提供了有效的方法和结论.

高阶非线性薛定谔方程的分步小波方法

用小波变换代替傅里叶变换解高阶非线性薛定谔方程,为高阶薛定谔方程的数值解提供了一种工具,提高了运算速度.本文分析了高阶非线性薛定谔方程分步解法的一般形式,选用Db10小波,得到了小波微分算子和色散算子对应的矩阵,得出了分步小波方法的算法公式.推导了色散算子和时域信号在小波域相乘的近似运算公式,说明了分步傅里叶方法比分步小波方法的复数乘法次数更多,同时说明了提高运算速度必须舍弃一定的运算准确度.最后以分步傅里叶方法为准,分析了分步小波方法的误差,结果表明:对于一阶孤子,分步小波方法与分步傅里叶方法间的相对误差在1.2%左右波动.

基于红外热波方法的液体导弹贮箱剩余壁厚测量

为了实现对液体导弹贮箱腐蚀剩余壁厚的快速大面积自动测量,研究了红外热波方法厚度测量的可行性;基于一维热传导理论分析了热波检测的最大温差法和初始时刻法厚度测量方法,并制作了含平底洞的不锈钢材料模拟腐蚀试件,开展了热波检测的试验研究;结果表明红外热波方法可以快速检测贮箱的剩余壁厚,但检测结果受三维热传导的影响较大,需要进一步研究修正模型或建立基于三维热传导理论的厚度测量模型,以提高测量精度,实现贮箱壁厚的自动测量。

系统工程中矩阵与向量积计算的快速小波方法

将小波分析方法用于系统工程中矩阵与向量积计算 ,建立矩阵的小波展开非标准形式与标准形式转换关系 ,根据小波 Mallat快速算法设计相应的计算算法 ,并通过实际例子验证方法的有效性 ,对Calderon- Zygmund型算子的矩阵与向量计算具有速度快、运算量少的特点。

用格子Boltzmann方法与拟小波方法研究二维扩散方程

提出二维简单格子Boltzmann模型,并用其模拟扩散方程ut=uxx+uyy,得到与精确解完全吻合的数值结果,成功地将格子Boltamann方法应用到二维偏微分方程的数值求解中;同时构造了二维问题的正则化样本尺度函数,在此基础上得到了二维问题的拟小波离散格式,并将其应用到扩散方程的数值求解中,得到与精确解拟合得非常好的数值结果.

严格耦合波方法计算立体正弦光栅衍射效率

为了研究振幅型光栅的衍射效率,运用严格耦合波方法建立立体正弦透射光栅的计算模型。用Matlab软件编程计算衍射效率,并模拟了光栅层附近区域内的光场振幅和相位分布。计算结果表明模型衍射效率与平面的正弦型光栅有差别,其与周期,光栅厚度相关;在一定条件下两者非常接近。

波浪浮标系统设计与测波方法研究

介绍了波浪浮标系统的总体设计方案和各功能模块的主要工作原理,重点介绍了波浪浮标采集系统的电路设计,实现方法和工作原理,包括微处理器模块、GPS模块、加速度传感器模块。创造性地提出了多传感器的设计方案,使波浪浮标采集的数据更加的精确。介绍了波浪浮标对波浪参数的测量算法,包括波高、波周期、波向、功率谱和方向图等。最后介绍了波浪反演软件,通过实际对波浪的测量证明了测波算法的合理性和整个系统的有效性。

小波方法解对流方程中的压缩存储和快速算法

采用有限支集正交小波数值求解线性对流方程的奇性传播问题．提出将传播矩阵按放缩尺度分块，研究了子块元素所具有的某种平移不变性和放缩相似性，在此基础上提出一种压缩存储方法和快速算法，效果显著．对多方面发挥小波方法特长问题还作了进一步的讨论，最后给出了一个数值例子．

瞬态面波方法在地裂缝勘探工作中的应用实例

为了查明无锡石唐湾地裂缝发育特征、形成机理及发展趋势,投入了多种勘查方法,瞬态面波方法便是其中的一种。利用基波速度参数对40m以浅进行了详细分层,利用高阶波速度参数对深度超过40m以深部分进行分层。发现地裂缝发育带波速度明显降低,存在面波低速带。发现高阶波勘探深度较基波勘探深度大,可达70余米。

数值积分的紧支撑样条小波方法

将正常定积分中的被积函数用紧支撑三次样条小波展开,得到一个新的、有用的数值积分公式,其误差为O(h4).

水位动态周期性干扰的小波方法分析研究

1小波分解与重构 对任意信号，离散小波变换是将信号分为低频部分和高频过程。近似主要是系统的低频成分，细节是高频成分。本研究中，对水位数据出现周期性变化的数据进行小波分解和重构，得到剔除干扰后的曲线，并对重构后的水位数据进行再次分解，得到其噪声特征信息。选用db4小波进行第一次分解，使用db6小波进行重构后数据的分析。