拖曳式海洋三分量磁力梯度仪的数据处理方法与应用

拖曳式海洋三分量磁力梯度仪能够同时获得地磁三分量和磁力梯度数据,与传统的拖曳式总场磁力仪相比具有降低船磁干扰和抵抗地磁日变影响等优点,也存在灵敏度误差、零点偏移误差、正交性误差和位置误差等校准处理的难点。在实际航次中用拖曳式海洋三分量磁力梯度仪实测得到一条剖面数据,经校准后与G880磁力仪重复线测量的地磁总场数据进行外符合精度评价,表明其具有较高的稳定性和可靠性。根据三分量磁力梯度数据计算得到其张量不变量以及磁边界走向图,并结合欧拉反褶积计算,对测线上的磁源体进行了有效识别和解释。结果显示拖曳式海洋三分量磁力梯度仪能够有效获得地磁总场、分量及梯度等多参量信息,可为海洋地磁场测量提供更有效的技术手段。

A Vector Tensor Calculus Description of a Euclidean Space

We present a tensor description of Euclidean spaces that emphasizes the use of geometric vectors which leads to greater geometric insight and a higher degree of organization in analytical expressions. We demonstrate the effectiveness of the approach by proving a number of integral identities with vector integrands. The presented approach may be aptly described as absolute vector calculus or as vector tensor calculus.

张量可控源音频大地电磁法的应用实例

可控源音频大地电磁法(CSAMT)的最大特点是采用人工场源,大大增加了电磁信号强度,弥补了天然场源信号微弱、不易观测等缺点,已被广泛应用到矿产普查、油气勘探、水文环境等方面,并发挥了巨大的作用。此外,它还具有工作效率高,利用一个偶极发射可以在两侧扇形区域内测量;水平和垂直分辨率较高,高阻屏蔽作用小等优点。但是,由于这些年一直采用的是赤道偶极装置的标量测量,其缺点一是标量测量适合简单的地质环境,不适合复杂地质条件勘查;二是由于观测范围受单一偶极发射装置的限制,在长剖面观测或者区域观测中,常常需要调整发射源的位置,若发射源布置在断裂构造上,由于场源效应会导致无法处理多个发射源的观测数据。随着近几年德国Metronix公司的张量CSAMT发射装置的研制成功,通过求取张量阻抗要素,更适合探测二维、甚至三维地质结构,并且还可以在发射装置周围进行全方位观测。随着该仪器的引进,在安徽省两个矿区进行了张量CSAMT试验,通过与标量CSAMT对比结果表明,张量CSAMT可利用阻抗分解技术能有效地分析地质结构等信息,有助于复杂构造勘查,也将会促进CSAMT法的应用与发展。

计算流体力学的科学计算可视化研究进展

计算流体力学(CFD)是科学计算可视化的一个重要的研究应用领域,文章就计算流体力学的可视化技术及其研究进展进行了综述。计算流体力学的可视化内容主要有计算域的显示、计算过程及计算结果的显示与分析等。可视化技术具体可以分为对于标量场、矢量场及张量场的可视化,其中又分别包含了多种显示技术;其中,矢量场的可视化技术包括三维流场表示方法、实时动态显示以及三维交互技术仍是研究的重点,计算流动显示技术及可视化模型的软件化研究也处在迅速的发展中。

希格斯粒子与暴涨宇宙

希格斯(Higgs)粒子是迄今为止发现的第一个标量粒子.在粒子物理标准模型中,希格斯粒子起到了非常重要的作用.另一方面,在宇宙暴涨时期,使宇宙加速膨胀的往往是也一个标量场,或者标量粒子,被称为暴涨子.由于能标的不同,希格斯粒子不能直接作为暴涨子,但通过一些间接的手段,暴涨子却有可能是希格斯粒子在高能标时的另一种表现形式.本文作者回顾了希格斯暴涨模型,并且着重讨论了宇宙学常数在暴涨中所起到的作用.

无穷级数单标量场暴涨宇宙模型与原初引力波

通过对宇宙微波背景辐射光子极化的观测,可以精确测量张标比.在对暴涨宇宙模型进行限制的时候,它将提供一个非常有力的工具.就一个单标量场暴涨模型而言,要同时预言比较大的张标比和谱指数跑动是有困难的.为了试图解决这一问题,本文作者提出了一种具有幂级数形式势能的单暴涨场模型.研究表明,这个具有无穷多项势能的暴涨模型不仅理论上是自洽的,而且能够缓解上述问题.

以损伤变量为特征的岩石损伤理论研究进展

从损伤变量定义的方法入手,讨论了基于不同的损伤变量定义方法及其相应的损伤模型。通过对损伤变量从纯唯象的定义方法到考虑裂纹细观的定义方法的探讨,说明了损伤模型的发展趋势。

暴涨宇宙与宇宙学常数问题

假设在宇宙暴涨时期,宇宙学"常数"不再是一个常数而是一个变化的量,并且由于它与暴涨场之间具有的相互作用,解决了宇宙学常数的精细调节问题.同时,这种相互作用也使得暴涨宇宙模型不仅能够预言大的张标比、正确的扰动谱,而且能预言大的谱指数跑动.此外,暴涨所需要的e-folding数也大到足够解决大爆炸宇宙学中的视界、平坦性等问题.

新一类基于时空测不准原理的幂律暴涨宇宙

在幂律暴涨宇宙中,以时空测不准原理作为出发点,提出一种新的计算模函数的方法.该方法能够使时空非对易效应以线性的形式贡献到密度扰动的谱指数中.通过分析和比较,发现这一类新的幂律暴涨宇宙模型能够预言一个比较大的张标比,该预言非常好地符合最新的实验观测结果.

旋光光纤的数值分析

本文简要概述了旋光光纤的基本理论，在此基础上对旋光光纤的数值解法进行了分析，并以单模光纤为例对旋光光纤的主耍多数ｖ，βｉ，ｕｉ，ｗｉ及Ｋｉ进行了计算．针对一般情况下不能预知张量分电常数ε１，ε２给求解旋光光纤带来的困难，本文总结出一种在ε１，ε２未知情况下求解旋光光纤的简便方法．

磁梯度张量系统的非线性校正方法

针对磁梯度张量系统中存在的零点偏移、灵敏度不一致、三轴非正交等单传感器误差和传感器之间的非对准误差,提出了磁梯度张量系统的非线性校正方法。该方法基于磁梯度张量的差分测量理论,建立了包含单传感器误差参数和传感器间非对准误差参数的张量测量数学模型;然后基于标量校正原理、张量不变量理论和点积不变量理论,提出了关于磁标量场、磁矢量场和磁张量场的4种不同的非线性约束准则,并给出了磁梯度张量系统的输出坐标系与标准正交坐标系间的非对准误差约束条件,进而建立了包含磁梯度张量系统误差参数的非线性方程组;最后,利用非线性最小二乘法求解方程组的未知参数,不仅实现了误差参数的准确估计,而且可以将磁梯度张量的输出校正到标准正交坐标系下。仿真和实验结果验证了方法的有效性,实际张量系统的张量各分量均方根误差平均值由1097.52降到14.19 nT/m。

共形对称黎曼流形上的Codazzi张量及其应用

找到一个定义在共形对称黎曼流形上的Codazzi张量,通过诱导的关于这个张量的L2-内积自伴算子,得到关于这个张量的某些函数的不等式,从而刻画了Einstein空间和常曲率空间。

断层厚度的地震效应和非对称地震矩张量

本文导出了具有厚度和滑动弱化区域的断层的非对称地震矩张量表示式,指出要求地震矩张量具有对称性不是一个绝对必要的限制.在非对称地震矩张量中,位错项对应于对称地震矩张量,拉力项对应于非对称地震矩张量.由于拉力项等效于单力偶,所以在非对称地震矩张量解的两个节面上,沿滑动矢量方向的力偶强度不再相同,与较大力偶相联系的节面为断层面,与较小力偶相联系的节面为辅助面.这一性质可用以从两个正交的节面中判断哪一个节面是断层面.如果忽略拉力项,会高估与位错对应的标量地震矩.只有满足相应的约束条件的非对称地震矩张量才能表示具有厚度和滑动弱化区域的断层模型,并从中分离出与位错和拉力对应的地震矩张量.

电矩张量与旋转带电体的磁矩

基于旋转带电体的磁矩与刚体转动惯量之间的类比关系,引入带电体的一个不同于电四极矩的电矩张量的概念,进而引入标量电矩二次曲面及电矩主轴的概念,借助正交变换及电矩张量矩阵的本征值理论,推导出沿任意方向定轴旋转带电体的磁矩的计算公式及电矩张量的若干性质,并举例说明.

横观各向同性砂土的破坏准则

对砂土类材料,各向异性状态参数定义为材料微观结构张量与标准化偏应力张量之间的联合不变量。通过在Lade破坏准则内耦合各向异性状态参数,建立了横观各向同性砂土类材料的破坏准则,并分别结合中密和密实的Santa Monica河滩砂的扭剪和真三轴实验资料进行了验证工作。研究结果表明:局部剪切带、加荷方向与材料主轴方向间的相对方位是影响砂土内摩擦角的主要因素;与扭剪实验和真三轴实验进行验证时均发现,当中主应力比b在0.18-0.85范围内时,由于砂样易出现局部的剪切带,这使砂样在达到其真正的峰值强度前破坏,从而使预测出的砂土内摩擦角均大于其实测值;但当b≤0.18和b≥0.85时,砂样始终呈现无剪切带的均匀变形破坏,因此预测出的砂土内摩擦角基本等于其实测值。这些研究结果说明了该横观各向同性砂土的破坏准则是合理的。

电张量格林并矢与三维电磁模拟

针对三维电磁场，在标量格林函数和张量基础上研究了电张量格林并矢；对地表下三维异常体的电磁散射进行了深入的理论分析，给出了三维电磁模拟方案．这对我国的电磁勘探和ＴＥＭ 解释技术的发展将起到重要的推动作用．

非对易时空中的动能项暴涨宇宙

暴涨宇宙也可以通过暴涨场的动能项来实现,称为K-inflation暴涨模型.在暴涨时期,宇宙的能量非常高,引力的效应也比较大.根据广义相对论,引力是由时空的几何来描述的.笔者以时空测不准原理作为出发点,研究了在非对易时空中的K-inflation模型.结果表明,在该模型中,所有的扰动模式都产生在视界之内,并且时空的非对易效应以线性项的形式贡献到扰动的功率谱指数中.与实验观测比较之后,发现该模型能够比较好地符合最新的数据.

一种新的标量-张量引力理论

本文提出了一种新的标量-张量引力理论.在弱场近似中,得到与Fujii模同样的一种Yukawa型的中程引力,这一理论完全是经典的.

层状复合岩体的改进Hoek-Brown强度准则研究

Hoek-Brown强度准则是岩土工程领域应用最为广泛的强度准则之一,但其最初只适用于各向同性岩体。通过将层状复合岩体考虑为横观各向同性材料,引入各向异性状态参数(被定义为材料微观结构偏张量与标准化偏应力张量之间的联合不变量),并将该参数与Hoek-Brown强度准则耦合,建立了层状复合岩体的强度准则。结合干燥和饱和状态下的千枚岩、板岩和沉积石英岩的三轴试验结果对计算结果进行验证,结果表明改进的Hoek-Brown准则能较好地预测层状复合岩体的破坏强度。

共形向量场与若干刚性定理

该文讨论了某一类特殊流形的形状问题,即当某些紧的黎曼流形上存在一个非平凡的共形向量场且数量曲率为常数时,研究在什么情况下该流形等距于欧式空间中的球面.另外还研究当黎曼流形的数量曲率是非常数时相应的若干刚性定理.