采用Green函数法求解二维固结微分方程

以Terzaghi一维固结理论为基础,采用Green函数法对二维固结微分方程进行求解,得到了不同边界条件及地基应力条件下的二维固结微分方程的解析解,给出了计算表,进一步推导了线性加载下的解答。以一均质地基为例,将计算结果与一维解答、前人所得数值结果进行对比,验证了该方法的准确性与可靠性。研究结果表明:进行工程实际研究时应重点关注荷载中心点下的平均固结度,荷载宽度与地基宽度越接近,荷载中心点下的平均固结度与一维结果越接近;而当地基宽度远大于荷载宽度和软土厚度时,使用一维固结理论计算误差较小,工程设计中是可靠的。该方法解答考虑更多工程情况,更快捷方便,便于工程人员使用,可应用于工程计算。

基于Green函数法的受冲刷作用单桩横向动力学特性分析

基于横向受荷部分埋置单桩的动力学模型,利用有限差分法实现对土-结构相互作用系统的准确建模,从而获得受冲刷作用单桩更为准确的固有频率;运用Green函数法求解桩基受迫振动的解析解,揭示冲刷作用下单桩横向动力学特性的变化。通过数值计算和参数分析,研究了土体特性、桩身长细比等对受冲刷作用单桩横向动力学特性的影响。结果表明:随冲刷程度加剧,桩基的各阶频率均显著降低。桩基的第一阶频率随桩身长细比增大而减小,而高阶频率的变化规律则较复杂;桩基的各阶频率均随土体弹性模量的增大而增大;若土体弹性模量增大了1倍(4倍),桩基的第一阶频率约增大了20%(40%)。

共偏移距道集波动方程叠前深度偏移的Green函数法

陈生昌 ,曹景忠 ,马在田 .共偏移距道集波动方程叠前深度偏移的 Green函数法 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(1) :6～ 10在基于波动方程的偏移速度分析中 ,共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移是十分重要的 ,因为它能提供地质上可解释的偏移图像 (如不同偏移距的共成像点道集 )。本文根据共偏移距道集数据的具体物理特性 ,采用 Green函数法实现共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移。在 Green函数算子的具体构造中使用了稳定的 Rytov近似计算慢度横向扰动引起的散射波场。用 Marm ousi模型数据进行了试验 ,结果表明共偏移距道集波动方程叠前深度偏移 Green函数法的偏移结果不仅与常规的利用双平方根算子的共偏移距道集波动方程叠前深度偏移方法的结果相当 ,而且还能为偏移速度分析提供不同偏移距的共成像点道集 ,对野外各种观测系统的适应性也很强。但本文的

一类边界振动弹球系统的边界Green函数法

边界Green函数方法对静态弹球系统是一种普遍的方法 .对边界_振动弹球系统 ,我们开发了一种基于振动边界Green函数的方法 .一维弹球系统数值计算的结果与基底波函数展开方法的结果符合得很好 。

变刚度梁挠度曲线的Green函数法求解

在变刚度梁的线弹性问题中,求解梁受静力荷载的挠度曲线常用解法有积分法与单位荷载法.本文从变刚度梁挠度曲线的微分方程出发,给出了变刚度梁挠度曲线的Green函数法解答,并分析了该解法的优点.从推导结果可以看到,本文提出的公式具有统一、精确、简洁、适合电算的特点,在编制杆系结构计算软件中将具有重要应用价值.

Green函数法求解直井分层压裂裂缝井的井底压力

为准确评价分层压裂裂缝井产能,文章利用直井经多层压裂后的动态测试资料建立垂直裂缝井分层渗流力学模型,引入Green函数,在Laplace空间求解计算得到生产过程中的井底压力。研究结果表明,该文模型预测的井底压力与实测井底压力吻合较好,可用于在不考虑串流情况下预测分层压裂直井的井底压力,准确反演出地层流体的流动特征。

电热缺陷体温度场的Green函数法分析

针对电热缺陷体理论模型提出了运用Green函数法求解温度场,求解的关键在于构造相应域内的Green函数。主要阐述了对电热缺陷体模型的简化处理过程以及借助Green函数对该理论模型温度场的求解,并给出Green函数法求解同类问题的一般步骤。

非均匀介质中静电问题的Green函数解法

用Green函数法解决非均匀介质中静电学的Dirichlet问题。主要讨论了电介质性质连续变化和介质性质分区均匀两种情形,给出了相应的Green函数解公式。

甲醇合成平行反应体系催化剂效率因子的求解(I)—维Green函数法

由CO,CO_2加氢合成甲醇的反应是一个复合反应体系,其催化剂颗粒内的温度、浓度分布的表征方程为二阶常微分方程组,本文针对所涉及方程的特殊性,运用Green函数法,采用双曲型的动力学方程和以实验为基础得到的催化剂有效导热系数解此方程组,得到效率因子的数值解,并与实验数据进行对此,吻合良好。

受环向线载和线偶作用的圆柱壳问题的Green函数解法

本文用Green函数法导出了圆柱壳受轴对称线载和线偶作用的精确解,所得结果适用于各种边界条件,本文的方法不必求方程的特解,而是在齐次解列的基础上直接得到全解,因此本文的方法在理论和实际问题中有一定的实用价值。

轨道车辆垂向轮轨力时域识别对比及其机器学习修正

为了尽可能减小轨道车辆垂向轮轨力时域识别中存在的误差,以时域法为基础,开展了基于机器学习修正的轨道车辆垂向轮轨力识别研究.首先建立了车辆动力学仿真模型,获取了车辆在随机轨道激励下以250km/h速度行驶时的轴箱加速度响应和垂向轮轨力.其次,建立了Green函数法、状态空间法这2种时域法对应的动载荷识别模型,对状态空间法的初值误差进行了分析,并引入多项式拟合法修正其趋势项误差,进而对比分析了2种方法的计算精度和计算效率.然后,针对时域法存在的识别误差,提出采用NARX(nonlinear autoregressive models with exogenous inputs)模型对识别误差进行训练和预测,用于消减模型中存在的如响应观测不全与观测噪声等因素造成的影响,进而对时域法识别结果进行修正,提高识别精度.最后,通过一个10自由度轨道车辆垂向动力学模型,对方法的正确性进行了验证.研究结果表明:2种方法对轨道车辆垂向轮轨力均具有较高的识别精度,对于各轮对的识别精度各有优劣;在计算效率方面,状态空间法比Green函数法更优;经NARX模型修正的2种时域法对轨道车辆垂向轮轨力均具有很好的识别效果,识别值与正演值的Pearson相关系数大于0.99,为极强相关.基于NARX模型的机器学习误差修正方法可有效提高时域识别精度,可以为后续轨道车辆轮轨力预测提供参考,具有较强的工程运用价值.

时域分析波浪中浮体运动的时延函数计算

针对时域分析波浪中浮体运动的时延函数,分别采用直接时域法和频时域转换法进行了数值计算和比较研究.直接时域法理论统一、完善,但计算耗时;频时域转换法计算快捷,但受到频率范围的限制,数值处理存在误差.对无航速和有航速情况下的wigley型船以及圆柱形平台各模态的时延函数和阻尼系数分别进行了相互转换计算和对比,两种方法得出结果吻合良好,数值上证明了克拉梅尔斯-克罗尼格关系,表明计算时延函数的直接时域法和频时域转换法皆有效,频时域转换法在计算时间上具有较大的优势,更加高效和实用.在此基础上考察了船舶在有航速情况下频率共振引起的奇异现象,并就不同航速对时延函数结果的影响进行了讨论.

轮带系统横向振动的行波消去法

考虑作动器中张紧轮质量的影响,研究轴向运动弦线和作动器所组成的耦合系统的横向振动控制。此系统被作动器分成受控和未控两部分,在频域内利用Green函数法求解出系统的响应,采用行波消去法设计出控制律。在初始条件和激励作用下,利用Durbin拉氏变换数值反演法将受控系统的振动响应转化到时域内,并利用Matlab进行数值仿真。算例结果表明:在脉冲激励和正弦激励作用下,系统振动在3秒内分别减小到0和未受控制时的1/5,验证了控制律的有效性。

基于改进Vlasov模型的受冲刷作用单桩动力响应分析

冲刷作用是桩基动承载能力下降、动力失稳和破坏的主要原因。为精确揭示冲刷作用对单桩动力响应的影响,基于改进Vlasov地基模型,利用Hamilton原理建立横向受荷单桩的动力学模型。进而,利用有限差分法求解受冲刷作用单桩的固有频率,运用Green函数法求得单桩受迫振动的解析解。通过数值计算和参数分析,研究了场地特征、桩身长细比等对单桩动力响应的影响。结果表明:基于改进Vlasov地基模型建立的单桩动力学模型可精确预测冲刷作用对其动力学特性的影响;随冲刷程度加剧,桩基的第一阶固有频率显著降低;Vlasov地基模型中剪切系数随冲刷程度加剧而增大;随桩身长细比增大,弹性地基反力系数和剪切系数均减小;土体弹性模量增大1倍,桩基的第一阶固有频率约增大20%。

时间上二阶展开的Green函数节块法

为快速求解反应堆三维时空动力学方程 ,克服已有方法的局限 ,提出了一种新的求解方法。该方法在时间方面 ,中子通量密度按时间二阶展开 (QEM) ;在空间方面 ,采用Green函数节块法 (NGFM)。根据对模型的校算表明 ,在相近计算精度下 ,它的时间步长可以放大到全隐式差分方法(FIM)的 5～ 2 0倍 ,而且 Green函数节块法的空间网格可以放大到有限差分方法的约 2 0倍。所以 ,时间上二阶展开的Green函数节块法 (TQE/NGFM)

水深对船舶运动和波浪载荷的影响

本文利用简单Green函数法计算二维水动力，特切片法用于有限深水中船舶运动和波载的计算。对实船试算了迎浪航行时几种不同航速和水深的组合，计算结果（垂荡和纵摇响应、舯弯矩和钟前1／4船长处剪力）表明水深的显著影响。水深变浅，垂荡和纵摇响应峰值变小，弯矩和剪力变大，航速越大水深的影响越显著。

多体浮动平台浮式单元配置方式

为了研究位置分布复杂的多体浮动平台的水动力相互作用规律,利用三维势流理论和Green函数法,提出了同时考虑浮式单元(浮体)相对方位与浮体间距影响的计算模型。通过建立流场势流问题的定解条件,求解流场总速度势。使用面元法离散网格,通过数值计算得到了任意浮体所受流场的总作用力。提出了一种简化模型,分析得到了水动力系数受夹角与间距共同作用影响的规律。当浮体间距较小时,夹角对水动力系数影响较大,且存在一个最佳角度;当间距较大时,夹角对水动力系数影响不显著,而间距受波浪的相位关系影响较大。

FPSO底部砰击运动与荷载预报

提出了一种适用于FPSO底部砰击运动与荷载的计算方法.用频时转换将以Green函数法计算得到的运动谱变换到时域中,实现底部砰击发生的预测;根据经验公式法,实现底部砰击荷载的预报.计算中考虑了波浪与船的遭遇相位角和不同设计波周期对底部砰击荷载的影响.该方法可方便地用于预报FPSO在其工作海域环境条件下的首底砰击荷载及其发生的频率,其计算结果可作为砰击导致的FPSO底部板壳疲劳分析的输入,也同样适用于不同浪向角和不同装载状态下砰击荷载预测的计算.

双极化方形微带天线的阻抗特性

在方形微带贴片的相邻两边馈电可以辐射双极化波。文中结合平面电路技术、腔模理论 ,用 Green函数法导出了双边馈电方形微带天线输入阻抗与互阻抗的计算公式。分析了 X波段双极化方形贴片天线输入阻抗、S参数和电压驻波比在谐振频率附近的变化情况 ,以及馈电点位置与宽度和 εr对这些特性参数的影响。文中的计算方法可靠而简捷 ,可用于此类天线的设计。这种天线容易形成阵列结构 ,并易于有源集成。

界面脱胶圆夹杂对SH波散射的远场解

采用Green函数方法和复变函数法研究了SH波对界面脱胶圆夹杂的散射问题,并给出了远场解答.首先,沿双质材料界面将整个空间分成上下两部分,在下半空间,给出了在水平表面上任意点承受时间谐和的出平面线源载荷作用时的位移函数,取该位移函数作为Green函数.其次,在下半空间,利用相关文献给出的Green函数,在上下空间连接时在双质材料界面处满足连续性条件,构造出半圆形脱胶裂纹,进而求出应力和位移的表达式,建立积分方程组,给出了散射波远场位移模式和散射截面的解答,分析了在不同参数变化时SH波散射的远场特性.结果表明,脱胶结构的存在对位移和散射截面有较大的放大作用.