Seismic ground motion relationships in southern China based on stochastic finite-fault model

The characteristics of seismic ground motions in southern China are difficult to determine statistically due to a lack of strong ground motion data.In this study,a stochastic finite-fault ground motion model was adopted to simulate the seismic ground motions at bedrock for southern China,based on parameters derived from small and medium earthquakes that have occurred in the region.From these,the response spectra was estimated.A set of ground motion attenuation relationships was then developed based on simulated peak ground motions and response spectral parameters through regression,which would be applicable for use in engineering practice.Through comparisons,it was demonstrated that the proposed ground motion relationships are generally consistent with those obtained from other reported ground motion attenuation models for southern China.

海域地震动强度包络模型研究

人工模拟地震动是目前开展海洋工程结构抗震分析的主要地震输入分析。强度包络函数是人工模拟地震动的重要参数,决定了地震动的强度非平稳性特性,并对地震动持时起控制作用。目前的地震动强度包络模型均是基于陆域地震动记录统计分析得出,无法准确反应海域地震动的强度特性。因此,基于日本K-Net强震动观测台网的实测地震数据库,分析海域地震动在时域中强度分布特性;提出适用于海域地震动的三段式强度包络模型,回归得到震级M、震中距R及关键参数上升段t_(1)、强震平稳段ts、下降段衰减率c(无量纲)的计算表达式;研究震级、震中距对海域地震动强度包络模型的影响规律,并探讨海域地震动与陆域地震动强度包络模型的异同。研究结果表明:海域地震动强度包络模型中关键参数上升段t_(1)、强震平稳段ts、下降段衰减率c的取值范围分别为[13~52 s],[12~79 s],[0.037~0.173];震级对关键参数(t_(1)、t_(s)、c)的影响要大于震中距;与陆域地震动相比,海域地震动的强度包络模型的下降段衰减率c相差显著,且各关键参数的分布范围更大。

数控凸轮轴磨床运动误差分析与建模技术

为了对某数控凸轮轴磨床的运动误差进行分析和建模,分析研究了各运动部件间运动形式和误差类型,运用相邻体坐标系间的运动变化来表达2相邻体之间的运动情况,建立了相邻体之间的理想运动方程和有误差情况下的实际运动方程.将相邻体间的实际运动方程进一步推广到任意低序体阵列分析当中,为研究多分支数控凸轮轴磨床误差建模提供理论基础.将复杂的多分支链数控凸轮轴磨床抽象为简单的多体系统,对各运动部件建立相应的体坐标系和运动参考坐标系,求出相邻体间对应的变换矩阵.最后,将机床运动部件划分为"工件-床身"和"砂轮-床身"2条运动链,提出了有误差影响情况下实现精密加工约束条件方程为P_w=P_t,且对该方程进行了求解,为数控凸轮轴磨床误差补偿的研究提供了必要条件.结果表明:误差补偿后的机床加工精度显著提高.

基于NGA模型的汶川地震区地震动衰减关系

基于汶川地震64个余震强震动记录数据,结合NGA衰减关系模型以及一维场地非线性反应模型,应用基于最大可能性估计的统计算法,对峰值加速度、峰值速度、峰值位移以及不同周期的加速度反应谱进行了衰减关系研究。得到了汶川地震区基岩场地以及各类土层场地的地震动衰减关系。与其他人的研究成果对比,表明NGA模型衰减关系估计的基岩场地地震动相对较低,而估计的土层场地地震动相对较高。

基于“映射圆”模型的汶川8．0级地震峰值加速度衰减关系

地震动衰减关系模型主要有三种类型:圆模型、断层破裂模型及椭圆模型,而这三种模型都存在一定弊端。在假设烈度与地震动存在某种线性关系的基础上,从等震线形状出发,将地震引起的断层破裂压缩到震中,压缩后的等震线从椭圆状变成反映圆模型的圆形等震线特性。用映射法描述该转变过程,并将该模型定义为地震动衰减关系的"映射圆"模型。结合汶川8.0级地震记录,分别回归出圆模型、断层破裂模型及"映射圆"模型的地震加速度峰值衰减关系。结果表明"映射圆"模型相对其它两个模型更加理想。

NGA数据库的多圆组合地震动衰减模型

为系统分析多圆组合地震动衰减关系模型的可靠性,在应用汶川地震的地震动衰减关系验证该模型合理性的基础上,本文结合NGA(新一代地震动衰减模型)项目的强大数据库,讨论了多圆组合模型中子断层的划分规则和子源震中距的求法.拟合出了NGA数据库的多圆组合地震动衰减关系,并分别讨论了断层类型,上、下盘效应,覆盖层厚度对拟合地震动的影响;比较了多圆组合模型与NGA模型(BA08)的回归结果,并讨论了两者之间存在差距的原因.结果表明,多圆组合模型对NGA数据库地震动的拟合结果比较理想.多圆组合模型形式简单,拟合精度较高,并具有一定的理论依据,通过本课题的研究,为其进一步的发展奠定了基础.

汶川地震峰值加速度多圆组合模型的衰减关系

考虑近场理论地震图的合成和大震地震动模拟过程,提出多圆组合的地震动衰减关系模型。以汶川地震震害较为严重7省的地震峰值加速度记录为分析对象,分别回归出圆模型、断层破裂模型及多圆组合模型的衰减关系。结果表明:多圆组合模型和断层破裂模型对于汶川地震动峰值加速度的模拟相对于圆模型更加理想;大震近场地震动的饱和现象在地震动衰减关系的分析中是不能被忽视的。

基于同性异形演变的羽毛球击球机构运动分析

依据羽毛球击球机构原理,从同性异形原则出发得到演变机构,对其运用复数法进行运动分析.结合真实运动建立等效力学模型,并利用仿真输出前后不同角度下的角速度,直观反映了运动规律,分析等效后的运动状态,对比等效前后的角速度,得出结果:等效力学模型击球首末角速度具有良好的对称性,为以后的机构分析与实际结构设计打下基础.

一种精确而快速的关节中心判定算法

基于光学的运动捕捉越来越受到人们的重视,但是将捕捉到的Marker点空间位置转换成为人体运动参数的精确性和快速性还是问题,其中关节中心的估算是问题的关键。基于Marker和关节中心之间的刚体特性,运用最小二乘法,并针对具体系统进行适当调整,建立了一种Full_Marker_Joint关系模型,精确而快速地实现了关节中心的判定,达到了较好的效果。

基于肢体协调的主动型假肢控制方法研究

为了提高主动型髋关节离断假肢的控制质量,研究了一种基于人体上下肢运行协调关系的主动型假肢控制方法。首先采集人体正常行走过程中上下肢运动姿态信息,通过多元回归分析方法建立上下肢运动协调关系模型,然后利用与髋关节离断假肢具有相似关节运动关系的两关节机械腿对假肢控制方法进行实验验证。通过验证,上下肢运动协调关系模型对不同对象的平均适用精度为0.951,机械腿对不同对象的运动步态平均匹配度为0.914,证明了该上下肢运动协调关系模型的普遍适用性和假肢控制方法的可行性。

基于NGA模型的芦山余震地震动衰减关系

四川省芦山县于2013年4月20日发生了7.0级地震,基于国家强震动台网中心发布的此次地震的2106组余震强震动记录,利用基于NGA衰减关系的简化模型,使用随机效应方法拟合得到其PGA以及0.01~8 s周期下的伪加速度反应谱(阻尼比5%)的地震动衰减关系。与其他学者研究得出的四川其他地区衰减关系进行对比,本文模型能够较好地预测芦山余震强震动衰减。不论基岩场地和软土场地,本文在衰减关系在短周期均与卢大伟模型结果一致。但是在长周期情况下,本文模型在软土场地大于卢大伟结果,而在基岩场地上低于俞言祥结果。因此,在使用本文衰减关系时,要特别注意场地和周期对其的影响。

载机平台与模拟雷达运动关系模型的构建

在战场电磁环境中,机载雷达告警设备接收到的目标雷达信号随两者相对位置及相对运动变化而变化,为了实现告警设备测试时的逼真战时电磁环境的模拟,基于现有飞行位置数据,外推得到后续载机位置信息,依此解算两者位置变化。基于载机位置信息的变化,解算两者的速度变化;通过位置变化调整产生信号的功率,通过速度变化调整产生信号的频率,实现对雷达信号模拟器发射信号的调制,为告警设备的测试提供动态环境。

1种软轴推拉钢索运动关系的建模分析方法

为解决软轴推拉钢索在航空发动机反馈机构中运动关系的传递缺乏有效分析方法的问题,根据软轴推拉钢索的结构特点,构建了软轴推拉钢索的运动关系传递模型。通过对采用软轴推拉钢索的高压压气机静子可调叶片角度反馈机构进行建模,获得了高压压气机静子可调叶片角度反馈关系曲线,并采用带约束的非线性优化方法对关系曲线进行了优化设计。结果表明:基于软轴推拉钢索位移绝对值构建的运动关系传递模型能够有效的对其运动关系实现建模和分析。

短跑地水平运动是三或四维度运动

至今运动生物力学仍用质点或刚体力学规律解析侧面观测地短跑运动,不能解释短跑测试图线中多个冲量值间存在公约数等现象。深究短跑测试图线的特征,发现短跑的生物特性主要表现为弹性运动。于是短跑前支撑的平面运动可视为三维运动;后支撑的平面运动可视为四维运动。利用多维系统功能关系、冲量关系,给出短跑运动与弹性、复式蹬伸、自由刚体等模型相关的多种力学微元,分解复杂短跑运动,量化生物特性,突破目前用质点、刚体力学规律解析短跑运动的思维模式。初步找到揭示短跑运动力学规律的方法。

一种新的构建序列影像与呼吸信号对应关系的方法

构建肺部呼吸运动模型时,为了快速准确地确定序列影像在呼吸周期中的位置,提出了一种距离对应关联法,通过标记物相同时间段内在4D CT中和呼吸信号中的位移量的比较,确定4D CT和呼吸信号的对应关系.采用该方法建立双目立体视觉系统获取的呼吸信号和4D CT的对应关系,并以构建的肺部呼吸运动线性模型的模型误差验证方法的有效性.试验结果表明,基于距离对应关联法构建的肺部线性模型的模型误差在2.5 mm以内,相对于梯度对应关联法,模型误差降低超过10%;本方法简单易行、精度高,适合构建序列影像与呼吸信号间的对应关系.

基于弹性网络模型的蛋白质结构-功能关系

蛋白质结构-功能关系研究是结构生物学领域的热点问题之一,具有重要的理论和实际应用价值.弹性网络模型(elastic network model,ENM)是获取蛋白质结构本身固有动力学性质,进而揭示其生物学功能的有效方法,在蛋白质结构-功能关系研究中得到了广泛应用.简要介绍了ENM的基本原理及其在蛋白质结构-功能关系中的应用,主要包括蛋白质功能性运动分析和关键位点识别等.

基于分形的运动波尺度本构关系研究

受数据精度、计算目标和计算效率等因素的限制,水文模型往往需要在不同尺度下对水文响应进行模拟与分析。以运动波模型为研究对象,讨论了水文模型尺度响应对空间异质性的感敏性,并提出一种基于分形思想的模型升尺度方法,充分考虑尺度内水位、流速与地形空间异质性的影响,实现了模型尺度与模拟尺度的匹配,有效降低了模型对于尺度的依赖性。

一种新的人眼视觉运动认知特性实验分析方法

视觉感知过程源于对象自身的大范围拓扑性质,而场景对象发生运动状态变化时,其所在空间的大范围拓扑关系也将随之改变。为探索大范围拓扑性质和运动性质同时改变时人眼视觉的认知优先特性,基于虚拟现实技术及眼动跟踪技术,通过构建虚拟驾驶及眼动轨迹分析实验平台,结合拓扑复杂度和空间拓扑关系概念分别探讨二维和三维空间中人眼视知觉对物体运动的认知特性。在此基础上,采用响应面分析方法设计场景中自变量因子的随机实验数值,通过可视化方法对比多组认知场景的无感反馈眼动监测结果。实验结果表明,在Tobii眼动仪采集的545个眼动数据中,发生在运动物体上的数据有516个,相比于物体自身属性的大范围拓扑性质变化,人眼视知觉过程更优先识别物体运动的大范围空间拓扑关系变化。该运动认知优先特性为可靠人工智能驾驶中的视觉注视预测技术提供了新的研究思路,同时验证了所提实验分析方法的有效性。