基于等效层模型的静动力抗震分析及其在剪力墙减震设计中的应用

以某高层剪力墙结构为工程背景,基于等效层模型,将静力弹塑性方法与非线性时程分析方法相结合,对结构进行了消能减震分析。首先对结构三维空间模型进行了静力弹塑性分析,得到了结构的层间恢复力曲线。在此基础上,根据能量相等原则确定了等效三线型恢复力模型,建立了结构等效弹塑性层模型,进行了弹塑性时程分析,并研究了非线性粘滞流体阻尼器对高层剪力墙结构在罕遇地震作用下反应的振动控制。分别对减震前后剪力墙结构在EL CENTRO波、唐山波和人工波作用下的整体反应进行了分析和评估。研究结果表明,采用静动力综合抗震分析方法对结构弹塑性等效层模型进行时程分析可以用于评估结构的弹塑性整体抗震性能,为工程设计提供参考;采用粘滞流体阻尼器可以明显减小高层剪力墙结构在罕遇地震作用下的反应,使得层间位移满足《建筑抗震设计规范》的要求,该方法可为类似结构的减震设计提供借鉴。

正则化等效层重力向下延拓方法

近年来,利用时移微重力技术进行储层开发监测受到国内外学者广泛关注.时移微重力观测数据存在信噪比低,信号弱的问题,难以实现储层内物质运移的定量解释.为压制数据噪声,增强有效弱信号,本文研究了利用Tikhonov正则化方法反演等效层(源),并由等效源实现重力场向下延拓的方法;在此基础上,本文推导了波数域正则化等效源向下延拓算子.针对向下延拓场幅值衰减问题,提出了正则化等效源迭代补偿算法.通过模拟数据实验研究了不同深度正则化等效源滤波算子及向下延拓算子的波数响应;与波数域Tikhonov正则化向下延拓方法相比,正则化等效源向下延拓方法的延拓精度更高、更稳定.最后,将基于迭代补偿的正则化等效源向下延拓技术应用于实测时移微重力数据证实了该方法能够有效增强局部异常,实现时移微重力数据大深度稳定向下延拓.

由格林等效层定理统一求解平行线电场问题

对涉及平行无限长带电直线与无限长带电导体圆柱的静电场的相关文献作了综述,将各种模型归于平行无限长带电直线的电场模型,根据格林等效层定理给出其他相关模型的电势和电场分布.

基于等效层理论的薄膜滤光片中心波长消偏振膜系设计

针对薄膜滤光片倾斜入射时产生的偏振光中心波长分离现象和偏振相关损耗,本文利用等效层理论设计了倾斜入射下中心波长消偏振的100GHz信道间隔滤光片膜系结构,实现了薄膜滤光片的角度和波长调谐。首先通过相位关系分析,计算了滤光片间隔层的消偏振等效折射率,实现了不同偏振光中心波长的对准。然后,根据等效层理论,设计三层对称膜层结构实现了对间隔层中心波长消偏振等效折射率的替换。与原有的五层规整低偏振薄膜滤光片相比,本文提出的膜系结构更为简单,对消偏振等效折射率的替换更为精确。仿真和实验结果表明：该膜系结构的薄膜滤光片能实现0~20°倾斜入射的偏振光中心波长对准,偏振光波长偏离度小于0.03nm,波长调谐范围能达到35nm。

既有框架结构的新型等效简化动力模型构建方法

为了实现对长期服役后的结构在地震、风等动荷载作用下安全性和舒适性的评估,利用监/检测数据建立一个能准确反映实际建筑在地震、风等动荷载作用下动力响应的结构动力学模型至关重要。本文针对非常普遍的框架建筑结构,提出了一种基于少量移动传感器的框架结构等效简化动力学模型构建方法。首先,提出建筑结构等效简化模型构建的层间剪力等效原理,证明了以该原理构建的简化模型具备准确模拟实际建筑结构动力响应的能力。其次,推导了框架结构简化模型形式,并研究了简化模型参数特点。然后,提出了一种框架结构简化模型参数的迭代识别方法,实现了仅使用少量无线移动传感器的简化模型参数识别。最后,通过一个12层3跨钢框架结构数值模拟算例,研究了在不预知结构刚度退化的具体形式和仅使用少量移动加速度传感器的条件下,由本文所提方法构建的等效简化模型对实际框架结构在不同水平动荷载作用下结构动力响应的预测能力。数值试验结果表明,等效简化模型能准确模拟不同荷载工况下框架结构加速度和位移响应。因此,本文提出的框架结构等效简化模型构建方法将在评估既有框架结构在风、地震等动荷载作用下的结构安全性和舒适性方面具有重要的应用前景。

顾及面积差的层内等效二段线替代法优化声速剖面

声速剖面是多波束测深系统中至关重要的参数,针对声速剖面简化层内精度不高的问题,本文提出一种顾及层间面积差的声速剖面自适应分层优化方法——层内等效二段线替代法。基于声速最大偏移量方法,构建了一种优化替代声速剖面的最优层内等效二段线计算模型,并利用实测多波束测深数据对该算法进行了验证。通过实例分析发现该方法在多处地形起伏较大的区域,还原效果更好,更有效地保留了声速剖面特征点。统计结果表明,该方法可将整体水深数据和层间水深数据的标准差百分比控制在1%以内,在声速剖面等效面积差较大的深度,其计算的水深值更加接近原始声速剖面的计算结果。该方法可对复杂多层海水声速进行精确简化,在起伏较大的特殊海底地形的高精度测量中具有重要工程应用价值。

利用等效层的消偏振宽带减反膜设计

分析了倾斜入射条件下导致光学薄膜产生偏振的原因,针对不同偏振态的等效导纳与等效相位进行了分析,并计算了对称膜层在45°入射条件下不同偏振态的等效折射率与等效相位厚度,采用等效层方法设计了光学性能良好的600～900 nm波段消偏振宽带减反膜。最后利用电子束蒸发技术制备了薄膜样品,样品的光谱性能完全能够满足使用要求。其中在600～900 nm波段范围内,平均反射率均小于1．38%,反射率的偏振度均低于0．89%。另外,通过对其理论及实验光学性能、角度敏感性、膜层厚度误差敏感性等方面的分析结果可知,对称膜层组合法是设计消除倾斜入射下宽带减反膜偏振效应的一种行之有效的方法。

煤层顶底板等效岩性的确定方法

为了解决煤层顶板、底板对瓦斯涌出的影响的问题,采用矿压和数值分析理论与现场统计相结合的方法,研究了采掘煤层顶板和底板的岩性、厚度对采掘工作面瓦斯涌出的影响规律,提出了煤层顶底板等效岩性的确定方法.等效岩层分为回采顶板、底板、掘进顶板及底板四个类型各自命名,然后进行比较,采掘各选取一种排名靠前的岩性作为顶底板等效岩性的最终命名.研究结果表明:该方法确定的等效岩性,简单合理,可有效支持瓦斯涌出等效层的划分,适用于所有经过正规勘探的生产煤矿.

蜂窝夹芯结构的保温集装箱等效建模方法及试验验证

采用有限元与试验相结合的手段,开展蜂窝夹芯结构的等效建模方法研究,提出了一种新的铺层等效建模方法。通过对蜂窝夹芯板样件进行弯曲性能试验,基于刚度等效理论,当不同载荷作用下样件实体单元建模的位移值等于试验位移值时,得到蜂窝夹芯结构的等效模量参数。对样件采用复合材料铺层的建模方法,铺层建模后的仿真位移值与试验位移的误差在许可范围内,验证该方法的正确性。文章同时将保温集装箱的实体建模和铺层等效建模与箱体试验工况下的位移值、应力值进行对比,对比结果表明,铺层等效建模、实体建模计算结果与试验值的位移值及应力值误差在15%以内。通过仿真-试验对比分析,该铺层等效建模方法可很好地模拟实际蜂窝夹芯结构,并且大大地提高了有限元建模及分析效率。

基于等效层法分析对称性倍频分束镜的半波孔

半波孔问题严重影响了倍频分束镜在高功率激光系统中的应用。为研究半波孔的产生机理,分别模拟了由高、低折射率膜层厚度失配和膜料色散失配引起的1/4波长对称规整膜系的半波孔。基于等效层理论,在Matlab平台上计算膜系的等效折射率E,绘出其对应的反射率极值包络曲线。通过研究对称膜系的等效折射率、反射率光谱和反射率包络之间的关系,从原理上分析了半波孔的大小、位置和变化趋势等特点。结果表明,膜层的厚度失配使对称膜系的等效折射率在光谱半波处产生截止带。膜层数越多,膜层厚度和膜料色散的失配越严重,则倍频分束镜的半波孔越深。

HfO_2高k栅介质等效氧化层厚度的提取

分两步提取了HfO2高k栅介质等效氧化层厚度(EOT).首先,根据MIS测试结构等效电路,采用双频C-V特性测试技术对漏电流和衬底电阻的影响进行修正,得出HfO2高k栅介质的准确C-V特性.其次,给出了一种利用平带电容提取高k介质EOT的方法,该方法能克服量子效应所产生的反型层或积累层电容的影响.采用该两步法提取的HfO2高k栅介质EOT与包含量子修正的Poisson方程数值模拟结果对比,误差小于5%,验证了该方法的正确性.

蜂窝夹层板的一种等效单层模型

本文根据正六角形蜂窝芯层的变形特点，建立了一种考虑芯层弯曲刚度的蜂窝夹层板模型，并在此基础上，将蜂窝夹层板等效为一横观各向同性材料单层板，极大地简化了此类问题分析的难度。在实例中研究了该模型的精度及适用范围。

基于Hyperworks的六边形蜂窝板铺层等效建模方法研究

提出了一种蜂窝材料的铺层等效有限元模型构建方法,可快速准确分析蜂窝板材力学特性。基于该模型所计算的模态、静力和冲击谱结果与目前常用有限元建模方法计算结果进行对比,可以得出结论:铺层等效有限元模型不仅与原蜂窝板力学性能有较好的一致性,而且可以极大地提高计算效率。基于该铺层等效有限元模型,将复杂参数与目标量化,建立蜂窝胞元尺寸长度与前五阶模态频率的函数关系,可为结构的优化设计提供依据。

深亚波长二维光栅研究的新方法——等效介质层法

采用耦合波理论对结构尺寸远小于波长的二维亚波长周期光栅进行讨论 .结果表明 ,这种二维亚波长周期光栅可等效为一介质层 ,这种介质层具有双折射晶体的性质 ,文中给出了相应的等效折射率 .

基于高光谱指数的棉花冠层等效水厚度估算

【目的】建立快速、无损监测棉花冠层等效水厚度(canopy equivalent water thickness,CEWT)的估算模型,进一步提高利用高光谱遥感技术监测棉花CEWT的估算精度。【方法】通过在不同生育期设置灌溉梯度试验,于棉花蕾期和花铃期同步测定冠层光谱反射率、冠层等效水厚度等信息,综合分析棉花冠层等效水厚度与原始光谱反射率、一阶导数光谱反射率、全波段组合光谱指数、已有光谱指数的相关性,确定蕾期、花铃期及全生育期的最优光谱指数,并通过线性回归构建棉花CEWT的高光谱监测模型。【结果】冠层等效水厚度与原始光谱反射率在近红外波段(NIR)780—1130 nm和短波红外波段(SWIR)1450—1830 nm、1950—2450 nm附近均出现连续的敏感波段,一阶导数光谱在NIR波段内对CEWT的敏感程度较原始光谱有所加强,但在SWIR波段内敏感程度弱于原始光谱;利用原始光谱反射率构建的光谱指数与CEWT的相关性强于一阶导数光谱,且比值光谱指数(RSI)较归一化差分光谱指数(NDSI)更适合CEWT的监测。在全生育期内(R1135-5R1494)/R2003对CEWT的反演精度最佳(R2=0.7878,RRMSE=0.1803);在蕾期RSIb(1130,1996)对CEWT的估算效果最好(R2=0.7258,RRMSE=0.1444);在花铃期RSIa(904,1952)是估算CEWT的最优光谱指数(R2=0.7853,RRMSE=0.2454)。【结论】该研究在不同生育阶段内提出的新型高光谱指数均可用于棉花冠层等效水厚度的定量监测,研究结果可为高光谱技术在棉花冠层水分含量监测中的应用提供参考,为棉花精准灌溉提供技术依据。

高k栅介质/金属栅结构CMOS器件的等效氧化层厚度控制技术

随着CMOS器件特征尺寸的不断缩小,绝缘栅介质层也按照等比例缩小的原则变得越来越薄,由此而产生的栅漏电流增大和可靠性降低等问题变得越来越严重。传统的SiO2栅介质材料已不能满足CMOS器件进一步缩小的需要,而利用高介电常数栅介质(高k)取代SiO2已成为必然趋势。综述了国内外对纳米尺度CMOS器件高k栅介质的等效氧化层厚度(EOT)控制技术的一些最新研究成果,并结合作者自身的工作介绍了EOT缩小的动因、方法和展望。

电测深曲线多层等效模型自动解释算法的改进

电测深曲线多层等效模型自动解释算法的改进邹声元，温佩琳（中南工业大学）Ａ．Ａ．Ｒ．Ｚｏｈｄｙ提出了一种自动解释电测深曲线的新方法￣［１］，该方法在自动迭代前提供一个多层等效的初始模型而无需预先知道真电阻率——深度分布情况，迭代分确定深度和确定电阻率两...

基于等效单层理论的钢-混组合梁动力分析方法

基于Reddy高阶梁理论和黏结滑移理论,提出了钢-混组合梁动力分析的等效单层理论有限元计算模型。模型中考虑了混凝土板与钢梁之间的剪切滑移和各子梁剪切变形的影响。钢-混组合梁的轴向位移沿梁高假定为三阶函数,从而可以更加准确的模拟剪切应力的抛物线变化。该计算模型的优点是预先在构建的组合梁高阶位移场中考虑了子梁间的剪力连续性和上下表面无剪应力条件,使得到的等效单层位移场函数中不包含横向位移的一阶导数,从而在有限元计算时只需要使用C^(0)连续的插值函数。最后,通过与已发表的论文中数值结果对比,说明了该计算模型的合理性、适用范围和计算精度。结果表明:等效单层理论可适用于分析钢-混组合梁的自振特性,具有较高的计算精度;且高跨比越大,该计算模型的优势越明显。

隐框幕墙等效弹性层间位移角浅析

隐框幕墙体系中结构胶的厚度设计,关系着后期使用安全问题。合理的设计厚度是在系统确立初期就应解决的问题。结合幕墙系统的实际构造,创新性地提出了隐框幕墙等效弹性层间位移角的概念,进一步可开展对结构胶厚度与弹性层间位移角的关系进行分析。

反演磁性地层界面的逐步剥离磁场法

在对前人研究方法总结对比的基础上,本文提出了一种逐步剥离位场反演磁性地层界面的方法,该方法假定位场是由一个等效单位厚度层的等效磁化强度变化引起,通过逐步剥离位场,得到等效单位厚度层的等效磁化强度,进而求取磁性地层的起伏.本文进行了理论模型计算和野外实例处理,取得了良好效果.