模拟退火法在椭偏光谱数值反演中的应用

将模拟退火 (SA)法应用于椭偏光谱数值反演 ,以达到同时得到介质薄膜的厚度和光学常数谱 ,并对 SA算法作了说明和改进 .作为应用实例 ,计算了 Si衬底上的 Si O2 薄膜和 Ba0 .9Sr0 .1 Ti O3(BST)铁电薄膜的膜厚及光学常数谱 ,同时讨论了椭偏参数ψ和Δ随膜厚及折射率变化的灵敏度 .

一种融合卫星反演水汽资料的方法在中尺度数值模式中的应用和数值试验个例

本文探讨了一种将卫星反演的水汽资料计入 MM5中尺度模式的方法 ,并对长江流域暴雨实例进行了模拟试验。在工作中 ,分别比较了将 T6 3同化资料、常规探测资料及卫星与常规资料融合的水汽初场加入到模式 ,做几种不同初场的 12小时降水预报 (每 6小时输出结果一次 ) ,经比较其结果表明 :卫星与常规资料融合后的数值模拟预报 ,一般比单独用 T6 3及常规探测资料作初值进行预报效果要好 。

数值反演方法在确定土壤水力性质中的研究进展

数值反演方法是间接确定土壤水力性质的方法之一。本文介绍了数值反演法在确定土壤水力性质方面的特点,阐述了该方法的基本原理以及它在确定土壤水力性质中的研究现状,并对其未来发展做了展望。

声波方程数值反演的GR法

本文提出了声波方程反演的GR方法。GR法是一种通用的波动方程反演方法，它不受空间维数与边界条件的限制，适应于各类波动反问题。文中导出了算法的基本公式，并给出了一维与二维声波反问题的数值算例，结果表明该算法是一种高精度的稳定算法。

声波方程数值反演的FR法

本文提出了声波方程反演的FR方法,FR法是一个应用范围很广的波动方程反演方法,它不受空间维数与边界条件的限制,适应于各类波动反问题。文中推导了算法的基本公式,并给出了一维与二维声波反问题的数值算例。

优化反演方法及数值反演试验初步研究

基于典型力学模型 ,以研究区域的岩性参数和研究块体的边界力作为反演参数进行数值模拟 ,研究了单纯形法、模式搜索法、鲍威尔法、变量轮换法、混合罚函数法、复合形法等 6种最优化反演方法的反演效果和可靠性。结果显示 6种方法都有较好的表现。在恰当的条件下 ,6种方法反演所得参数都达到或接近参数的理论值 ,迭代收敛图、位移拟合曲线和残差统计分布图直观地反映出 6种方法的效果和可靠性 ,但对单纯形法和复合形法应给予较高的迭代收敛精度。

Radon变换CHD反演方法的稳定化数值方法

本文利用Tikhonov正则化方法、线性插值给出了Radon变换CHD反演方法的稳定化数值方法.克服了Radon变换CHD反演方法的不稳定性,且便于计算机实现.

据一维正反演分析广域电磁法E-E_x方式的分辨能力

为了研究广域电磁法E-Ex方式的分辨能力,编制广域电磁法一维正反演程序,对不同地电模型进行模拟和反演计算。正演模拟从层厚变化和电阻率变化2方面讨论。研究结果表明:随着中间薄层层厚的增大及围岩与薄层电阻率差异的增大,视电阻率曲线中异常与假极值越来越明显;当收发距为4 km时,对埋藏100 m深、与围岩电阻率10倍差异的薄层,厚度为4 m的低阻层可有效探测,厚度为33 m的高阻层可有效探测;当薄层埋藏深度为厚度2.5倍时,围岩电阻率为低阻层电阻率的2.0倍时才可以有效探测,高阻层电阻率为围岩电阻率4.0倍时可以有效探测,显然广域电磁法对低阻体的分辨率要高于对高阻体的分辨率;广域电磁法一维视电阻率反演结果与CSAMT采用卡尼亚电阻率的结果相比,广域电磁法的反演收敛过程快速、稳定,反演分辨能力比CSAMT的强。

自动识别油藏边界水侵量微分方程反演算法

针对水驱油数值模拟,提出一种基于微分方程反演的自动历史拟合算法,解决了单相微可压缩流体渗流中油藏边界水侵量自动识别问题。利用生产井的动态观测资料识别油藏边界上的水侵量,在数学上称为边界控制反问题。基于微分方程反演理论,将其转化为一个非线性优化问题,利用共轭梯度法求解。共轭梯度法是通过引入相应的伴随问题和敏感性问题,分别确定每次迭代的搜索方向和搜索步长,解决了时空域中一般反演方法的不稳定性、收敛速度慢和依赖于初值等一系列问题。理论模型和实际资料检验表明,该方法不仅丰富了微分方程反演理论,而且具有生产实用价值。

解域约束下的微地震事件网格搜索法、遗传算法联合反演

网格搜索法具有简单、快速的特点,能够快速确定真解的大概位置,但是真解的确定又易受初至、速度模型等因素的影响,很难掌握。遗传算法对初至的适应程度很高,且全局搜索能力强,但是任意设定搜索范围,则搜索过程会繁琐,费时,且解的可靠性也大大降低。文中针对网格搜索法与遗传算法的上述特点,结合微地震资料的实际情况,在研究利用网格搜索反演方法、遗传算法及解域评价的基础上,提出了解域约束下的微地震事件网格搜索法、遗传算法联合反演方法。讨论了微地震反演中模型建立、初至敏感性、射孔资料等与反演计算相关的问题,提出了解决方案。理论和实际资料对文中反演方法的验证结果表明,无论在精度、速度及稳定性方面,文中方法较单一的搜索法或遗传算法都有明显的改善。

电法测井反演的离散牛顿法

基于求解非线性方程组的Ｎｅｗｔｏｎ法［４］，本文提出了电法测井反演的离散牛顿法，并给出了此方法的一些具体改进方案。该方案使此方法不仅保持了收敛速度快的特点，并且收敛范围变大，计算量减小，抗噪声能力也得到增强。通过大量的数值模拟表明，此方法是正确的、可行的。

一种三维优化位移反演分析法

论述了一种三维优化位移反演分析，运用复合形法编制了优化反演分析程序，可应用于地下工程施工过程中的反演分析工作，最后给出了具体的应用实例。

二维双相介质多参数反演的同伦法

从材料响应的理论合成应与实际测量数据相拟合这一出发点,双相介质波动方程参数的反演,可以转化为非线性算子方程的零点求解问题,然后用同伦方法求出非线性算子等于零的根作为反问题的解。本文将同伦方法应用于具有边界元数值解的二维双相介质波动方程的多参数反演,并将反演结果同非线性全局优化方法进化策略法进行了比较,数值计算结果表明了同伦方法的可行性和有效性。

位移测量反演分析的正、逆定式化方法及其算法程序实现

位移测量反演分析已应用于岩石工程、结构检测、生物力学诊断等领域。介绍了位移反演分析的逆定式化方法与正定式化方法,以及基于这两种方法的初始地应力与岩层介质模量识别的两个算法程序,对比分析了两者在地应力模型、目标参数、反演算法等几个方面区别,重点说明了约束变尺度法优化算法能较好地解决非线性规划问题。并应用于岩石力学施工预报,获得了不同合理性和精度的反分析结果,以及区间最优的反演参数。

空间分布底摩擦系数的伴随法反演研究

对底摩擦系数的一种新的处理方法进行了伴随法反演研究.此方法假定底摩擦系数具有空间分布特征,即模拟海区中任意一点的底摩擦系数都可由某些固定点的底摩擦系数线性插值得到.将伴随同化方法应用于渤黄东海M2分潮的数值模拟,使用Topex/Poseidon资料针对空间分布底摩擦系数的假设,做了一系列孪生实验和实际实验.孪生实验成功反演出了给定的底摩擦系数空间分布,验证了此法的合理性和有效性.实际实验则探讨了利用此法时不同影响半径的选取,不同的独立底摩擦系数的个数以及不同权重系数的选择对模拟结果的影响,结果表明此方法可以有效提高数值模拟的精度.

电法测井数值模拟研究进展

综述了非均匀介质中场与波理论用于石油电法测井响应的数值模拟研究，包括感应测井、电磁波测井和准静态电阻率测井的数值模拟及偏轴激励条件下测井响应分析等高维问题中的部分研究成果；着重讨论了相关理论方法特别是高效数值方法的研究进展，并展望了其应用前景。

鸡冠咀矿区岩体力学参数的确定及数值模拟反演分析

岩体力学参数作为矿井工程设计和施工的基础和依据,其选取的合理性对于预测矿山稳定性及后续支护都有重要意义。以鸡冠咀矿山巷道为主要研究对象,在室内外试验既得数据的基础上,根据正交试验与拉格朗日差分法(FLAC^(3D)),计算模拟出不同组合下的巷道变形,并开展水平极差分析确定各参数对巷道沉降影响的显著性,最后进行参数反演得出其力学响应规律。结果表明:内摩擦角、弹性模量和黏聚力对巷道围岩变形的影响依次减弱;采空区底板的上浮位移、浅部岩体的下沉位移均随开采深度增加逐步增大。

基于有限积分法的输流直管轴向流固耦合有限积分法数值模拟

针对弹性输流直管轴向耦合振动四方程模型,应用有限积分法分别配合隐式欧拉法和拉普拉斯数值反演法建立两种不同的数值模式,研究瞬时关阀时输流直管轴向耦合振动响应特性。采用径向基函数和多项式基函数组成的混合函数通过节点构造有限积分法的插值函数,将函数积分结果转换为节点函数值的线性累加,简单易行且稳定性好。将所提出的数值模式计算结果与前人的研究成果进行对比,吻合良好,表明有限积分法在处理间断波问题时具有较高的鲁棒性和稳定性,可精确地捕捉到水锤压力的非线性变化过程,但在时间项处理上,拉普拉斯数值反演法在间断处存在一定的数值振荡,隐式欧拉法并未出现,可见在水击问题上有限积分法配合隐式欧拉法的精度更高、稳定性更好。研究结果表明:在考虑泊松和连接耦合共同作用时,管道压力水头波动与经典水锤相比,相位出现延迟,与只有泊松耦合相比,由于管道的振动叠加了与液体产生的强迫振动,压力脉动明显加剧。

基于显式有限差分正演的三维瞬变电磁反演方法

本文、首先,提出了一种基于显式有限差分正演的三维瞬变电磁反演方法。对于正演,先计算磁偶极子源激发的全空间初始场,然后使用改进的DuFort-Frankel方法和交错网格对麦克斯韦方程组进行时间步进。对于反演,采用基于L2范数的模型正则化方法和最小二乘最优化方法。其次,通过模型算例和现场实例对三维反演方法进行了测试。在模型算例中,低阻三维块体得到了较好的恢复。在现场实例中,三维反演结果与实际地质情况一致。模型算例和现场实例都表明,提出的基于显式有限差分正演的三维瞬变电磁反演方法是可靠的。

结构动力反应分析中的一种显式输入反演方法

本文简要总结、评述了结构动力反应分析中两类输入反演方法（脉冲函数法和直接时域法）的优 缺点，在此基础上通过应用文献［１］中提出的３阶显式方法，获得了一个关于结构输入反演问题的新解 法──显式直接时域法．新方法集合了脉冲函数法和直接时域法的优点，既可按显式求解动力微分方 程，又适用于非线性系统的动力反演问题．最后，通过算例对该方法进行了数值验证．