基于Python的SAP2000向ANSYS模型转化技术及软件开发研究

工程人员常通过对比设计软件与有限元软件的分析结果,以验算和校核结构设计的合理性。然而,由于软件分析内核的差异,设计软件与有限元软件之间的模型信息往往难以直接传递并转化。针对SAP2000结构设计分析软件向ANSYS有限元分析软件的模型转化问题,基于Python语言和APDL参数化设计语言,编译并开发了STAMT V1.0(SAP2000 To ANSYS Model Transformation V1.0)模型转化程序。相比已有转化程序,STAMT程序实现了更多单元类型、材料属性、截面类型、荷载形式的转化,提高了模型转化的通用性。其次,其涵盖了节点坐标系变换、梁单元坐标系变换、梁端自由度释放、创建刚性域等必备功能,进一步满足了模型转化过程中的功能性需求。然后,采用先建立几何模型后生成有限元模型的转化思路,实现了梁单元网格数量的自定义以及板壳荷载向梁的传递,软件操作界面简洁,便于工程人员的使用。最后,通过单层工业厂房和多层框架结构的两个算例分析,得到转化后模型的质量与原模型一致,前5阶周期的平均误差不超过3%,满足精度要求。研究分析验证了STAMT程序可实现SAP2000模型向ANSYS模型的准确、快速转化。

基于ITRF2000的全球板块运动模型

利用最新国际地球自转服务 (IERS)发表的国际地球参考架ITRF2 0 0 0速度场 ,建立一个完全基于现代空间大地测量实测结果的现今全球板块运动模型ITRF2 0 0 0VEL。板块的总角动量 |L| =0 .12 7sr M·a-1,即ITRF2 0 0 0不满足无整体旋转的要求 ,与协议地球参考架CTRF定义不符 。

关于全球板块运动模型ITRF2000VEL若干问题探讨

利用最新的国际地球自转服务 (IERS)发布的国际地球参考架ITRF2 0 0 0速度场 ,建立了一个独立于任何其它模型、完全基于现代空间大地测量实测结果的现今全球板块运动模型ITRF2 0 0 0VEL ,较百万年平均地质模型NNR -NUVEL1A更能真正反映全球板块现今运动特征 .相比ITRF96模型 ,更接近于百万年地质模型NNR -NUVEL1A ,而且ITRF2 0 0 0参考架在定向、原点和尺度的定义较ITRF96和ITRF97参考架有了改进 .但ITRF2 0 0 0VEL模型存在诸多问题 :总角动量 |L| =0 .12 7,即不为零 ,与协议参考架 (CTRF)不符 ,存在整体旋转 ,并建立无旋转NNR ITRF2 0 0 0VEL模型 ;台站不均匀分布全球板块、部分板块界线不明确以及有的板块不满足刚性特征等 ,这些对ITRF2 0 0 0的高精度应用和长期维持、地球自转参数的长期变化都将产生一定的影响 .

ITRF2000和新的全球板块运动模型

地学工作者一直关注的ITRF2 0 0 0地球参考框架初步结果已于 2 0 0 1年 3月 19日公布。ITRF2 0 0 0综合了VLBI、SLR、LLR、GPS和DORIS技术 ,产生 736个点位坐标和 5 4个核心站。文中介绍了ITRF2 0 0 0 ,并利用ITRF2 0 0 0综合解的结果计算全球板块的欧拉矢量 。

基于Price-Mueller(2000)模型的商业银行新生代知识型员工离职动因及对策研究

近年来,新生代知识型员工已经成为商业银行员工队伍中的重要组成部分,但其较高的离职率对商业银行业务的持续发展和员工队伍的长期建设不利。论文通过分析新生代知识型员工的特点和离职现状,利用Price-Mueller(2000)模型为工具,系统分析影响其离职的原因,并从加大创新力度、减轻职工负担、加强人文关怀、完善分配机制、加强日常了解等方面提出解决商业银行新生代知识型员工离职问题的对策,帮助商业银行充分发挥人才作用,获取稳定发展。

ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法及分析

参考框架作为参考系统的具体实现,是某一历元坐标和速度的体现。对于高精度的GNSS测量,必须使用精密星历进行解算,而不同的精密星历产品是基于某参考历元t和特定参考框架的,因而最终数据解算结果也是某ITRF框架、历元t的三维坐标;IERS目前公布了多个ITRF框架,2000国家大地坐标系是基于ITRF97框架、历元2000.0。要将GNSS数据解算成果转化至CGCS2000坐标系下,需要考虑框架和历元转换的综合影响;本文探讨了ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法,并给出具体的应用案例,可为实际应用提供参考。

湖南省地理空间数据CGCS2000坐标系转换技术研究

2000国家大地坐标系是我国现行法定统一的大地坐标系,对统一全国测绘基准、促进成果共享交换具有关键意义。省级地理空间数据向2000国家大地坐标系转换工作不仅精度要求高,同时还存在数据量大、区域广、格式复杂等问题须解决。结合湖南省实际情况,提出了以数据摸底、参数计算、软件研发、质量检定和入库发布为主要步骤的技术方法,通过构建全省统一布尔沙模型、研制批量转换和质量检定软件提高转换精度效率,实现了全省地理空间数据向2000国家大地坐标系的全面转换。

基于M-K模型计算FLC无条件收敛新算法

M-K失稳模型的无条件收敛与快速求解对成形极限曲线(forming limit curve, FLC)的获取具有重要的理论意义与研究价值,也是理论FLC计算的难点之一.然而,在M-K失稳模型框架内基于复杂屈服准则计算成形极限曲线时,采用传统牛顿迭代算法无法保证收敛,而固定增量法则计算耗时过长,严重制约了M-K失稳模型的应用场景.因此,文章以锆合金为实验材料,提出了一种自适应增量算法,该算法通过迭代误差信息与震荡情况自适应调整迭代步长,不仅能够保证计算精度,满足无条件收敛,还能大幅提升计算速度.此外,本研究还验证了采用自适应增量法计算锆合金FLC的准确性,并分析了算法的迭代误差Err与初始应变增量对FLC预测结果的影响.结果表明:自适应增量法具有无条件保证收敛、计算速度快以及计算结果不受初始迭代步长影响的优势,其计算耗时仅为固定增量法的0.44%;此外,本研究认为初始参数中迭代误差小于10-6、初始应变增量小于0.001是得到稳定的FLC结果的前提条件;根据对锆合金FLC预测结果可知,在M-K模型框架内基于Yld2000-2d屈服准则理论采用自适应增量法计算可以很好地描述锆合金的塑性行为.由于自适应增量迭代法简单易用且计算高效,有望应用于有限元软件中子程序的开发,加速其计算速度并提高锆合金数值模拟精度.

精密单点定位结果转换至CGCS2000坐标方法

为了解决精密单点定位结果存在坐标框架历元不明确、时间坐标基准不统一、使用速度场转换精度,导致难以应用到实际工程中的问题,分别采用全域七参数转换法、局域七参数转换法,以及使用点位速度进行转换的基线法、反距离加权法、欧拉矢量法对上海区域利用精密单点定位结果转换至CGCS2000坐标进行研究,并分析了其适用性。结果表明七参数方法精度略高于使用速度进行转换的方法,转换精度达到毫米级,可以满足实际工程中的需要,且局域七参数转换法精度略高于全域七参数转换法。使用速度进行转换的方法中基线法的转换精度最高,可以达到毫米级。在实际工程应用中推荐使用七参数转换方法将精密单点定位结果转换到CGCS2000坐标系下,以充分发挥精密单点定位技术的优势。

基于整网解和分区解的铁路沿线基准站CGCS2000坐标确定

基于现有高铁线路控制测量或监测需求,在沿线布设卫星导航定位连续运行基准站(CORS)作为控制基准。对于较长的线路监测,对沿线基准站坐标采用整网解与分区解进行差异比较,并设计了多种比较方式。研究结果表明,对于计算铁路沿线基准站的国际地球参考框架(ITRF)2020坐标,整网处理与分区处理的差异较小;对于CORS站的2000国家大地坐标系(CGCS2000)的坐标计算,两者差异大部分在框架转换精度范围内,但仍有12%的点差异较大,超过了CGCS2000框架转换的2倍误差。在实际计算过程中,需要考虑整网处理与分区处理的差异。

青海生态环境状况20年(2000—2020)变化遥感地质评价

青海省处于青藏高原腹地,属于典型的大陆气候,地质生态环境较为脆弱,近些年来地质生态环境持续得以改善,对生态环境状况进行评价,具有重要的意义。本文借鉴生态环境评价技术方法,利用2000年和2020年两期遥感影像数据为研究基础,建立了地质生态环境状况遥感评价模型,在计算生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地胁迫4个指标指数的基础上,应用综合指数法得出生态环境状况指数(EI)并开展对比研究,从遥感影像图的角度来评价青海生态环境20年的变化状况。评价结果显示生态环境状况指数值均小于0.75,生态环境状况等级为“一般”的面积有45.1万km^(2),占比63%。2000—2020年间,青海生态环境状况约60.56万km^(2)(约87%)无明显变化,局部地区趋向变好的趋势。

2000—2022年滇中地区土壤侵蚀时空变化研究

滇中地区是云南省重要的水源涵养地和供水区,近年来区域内人类活动强烈,水土流失问题频发,给区域生态环境造成极大破坏。选取位于滇中地区的云南省楚雄彝族自治州楚雄市、元谋县、禄丰县、牟定县、武定县、永仁县作为研究区,基于RUSLE模型和空间自相关性,分析探讨2000—2022年土壤侵蚀的时空变化特征,结果表明:(1)2000年、2007年、2014年、2022年研究区土壤侵蚀模数分别为1 128.40、2 012.60、5 111.43、2 227.99 t/(km2·a),土壤侵蚀强度高的区域主要集中在地势起伏较大的高山河谷;(2)土壤侵蚀状况呈先恶化后好转的趋势,2000—2014年土壤侵蚀加剧,2014—2022年土壤侵蚀减轻;(3)各侵蚀强度均呈现显著的空间正自相关性,聚集性明显;(4)建筑用地、林地、水田的土壤侵蚀较轻,而受到人类活动影响较大的旱地和草地土壤侵蚀比较严重,裸地最易发生强烈及以上侵蚀。

ITRF2000与ITRF2005的差异对GNSS数据处理的影响

分析ITRF2000和ITRF2005下得到的测站坐标、基线长度、水平速度场的差异。结果表明:经过坐标转换后,测站坐标差异为毫米级,基线差异在1 mm以内;ITRF2000和ITRF2005下水平速度场的差异随研究范围的缩小而减小,大尺度区域的水平速度场差值在1 mm/a以内,方向上存在2°左右的系统差,而对于中等尺度区域,该差异在数值和方向上均不显著。

ITRF2005与CGCS2000坐标转换方法与精度分析

提出从框架和历元同时转换、框架和历元分开转换两种不同思路实现ITRF5到CGCS2000的坐标转换。转换结果表明：框架和历元同时转换的方法不能满足转换精度的要求；框架和历元分开转换，先根据若干基准点的位置与速度信息采用加权平均法内插转换点的速度实现历元间的转换，统一历元后再采用七参数法实现框架间的转换，其内符合精度与外符合精度均为1—2cm，能满足转换精度要求。

CGCS2000板块模型构建

基于中国地壳运动观测网络2001—2010年跨度长达10年的观测数据,采用基准优选、变异点数据分段处理等策略,计算获得ITRF2005框架下高精度速度场。同时针对国际上现有的NNR NUVEL1A、APKIM2005、PB2002等板块模型在中国区域适应性差,基于中国地质构造特性及实际速度场解算结果,构建了中国20个二级板块模型CPM-CGCS2000。采用本文提出的用板块模型参数将站点归算至CGCS2000的方法对板块模型进行外部检核,并用此方法验证所建的二级块体模型,精度可达2～3 cm。与国际上现有比较成熟的速度场模型———ITRF2005、APKIM2005、PB2002、NUVEL1A及国内文献[1—2]的板块模型进行的比较表明,CPM-CGCS2000板块模型实际精度优于目前现有的模型。

基于ITRF96和ITRF97的全球板块运动模型

利用国际地球自转服务 (IERS)发布的国际地球参考架ITRF96和ITRF97的水平运动 ,分别建立了完全基于现代空间大地测量实测结果的新的现今全球板块运动模型 .研究表明 ,ITRF96和ITRF97与协议地球参考架 (CTRF)的无整体旋转 (NNR :No -Net -Rota tion)的定义不符 ,都存在一个整体旋转 .ITRF96参考架的旋转角速度约为 0 .1 1°/m .yr,旋转极位于 :N - 4.1 3° ,E89.3°;ITRF97的旋转角速度约为 0 .1 0°/m .yr,旋转极位于 :N - 2 7.2°,E74.7° .这种不一致性对ITRF96和ITRF97的高精度应用和长期维持、地球自转参数的长期变化都将产生一定的影响 .

我国CGCS2000坐标框架与全球ITRF2008框架的融合研究

基于我国现有CGCS2000地心坐标框架及国际上现行的ITRF2008坐标参考框架,总结了我国区域坐标框架与国际坐标框架的融合方法,并利用陆态网络2015年计算的精密结果进行了验证。研究结果表明,强制约束法能实现中国区域框架与全球坐标框架的融合,而参数转换法及框架转换能实现两类坐标框架的相互融合;参数转换法可很好地解决区域CGCS2000框架与全球框架的融合,其转换精度与现有CGCS2000框架的精度高度相关;框架转换法能实现区域CGCS2000框架与全球框架的融合,但其与框架点解算的速度场精度高度相关,如果要进行高精度框架维持,框架点计算的速度场精度必须可靠。

利用中国地壳运动观测网络研究中国大陆相对于ITRF97板块模型形变

在建立全球ITRF97板块运动模型的基础上 ,利用“中国地壳运动观测网络”79个GPS基本站的数据 ,建立我国新的地壳运动方向图和块体运动模型 .通过与NNR NUVEL1A地质模型比较认为 ,ITRF97板块运动模型反映了现今十几年跨度的地壳运动 ,在研究我国现今几年到十几年时间跨度的地壳形变时 。

ORYZA2000模型模拟北京地区旱稻的适应性初探

利用北京昌平2年旱稻田间试验结果,对ORYZA2000模型模拟旱稻生长发育的适应性做了初步研究。根据2003年旱稻田间试验结果,对模型进行调试,获得了旱稻的基本作物参数,包括旱稻不同生育阶段的发育速率、干物质分配系数、比叶面积、最大根深等。利用2002年的数据对模型模拟的生物量、叶面积和产量等结果进行了检验。结果表明,ORYZA2000能够比较准确地模拟旱稻的生物量、叶面积动态变化过程及最终产量,尤其是在模拟穗生物量方面具有较高的准确性。地上部总生物量、绿叶生物量、茎生物量、穗生物量、叶面积指数和产量的相对均方根误差NRMSE值分别为45%、35%、57%、37%、35%和23%。

水稻模型ORYZA2000在湖南双季稻区的验证与适应性评价

校准与验证水稻生长模型ORYZA2000,为模型本地化、区域化研究应用提供依据。采用湖南双季稻区作物田间观测数据,结合栽培管理措施、土壤以及同期逐日气象数据等资料对ORYZA2000进行参数校正,调试确定了早稻、晚稻有代表性品种的作物参数;利用独立的数据资料,对双季稻生育期、叶面积指数、生物量、产量等指标的模拟结果进行了详细地验证与适应性评价。结果表明:模型对双季稻品种的生育期模拟较好,开花期和成熟期的相对模拟误差为1—2d;早稻和晚稻叶面积指数的归一化均方根误差(NRMSE)均为24%,地上部总生物量、绿叶生物量、茎生物量和穗生物量的NRMSE值分别为18%、22%、22%、24%和19%、24%、28%、28%,产量的NRMSE值分别为11%和16%。校验的作物参数反映了湖南早稻和晚稻品种的生物学特性,参数值合理、有效。通过校准作物参数,ORYZA2000可较为准确地模拟双季稻生长发育及其生物量的动态累积过程,适应性较强,能够应用于双季稻生产。