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不同海洋动力过程之间的相互作用决定了海洋系统内部的结构,外观表征上则反映了海洋动力要素的空间及剖面精细化分布与演变特征,海洋动力系统相互作用理论愈来愈成为支撑海洋耦合数值模式与数值预报发展的重要基础。不同于Reynolds尺度平均概念,基于局域平稳均匀统计意义下的集合平均可易于实现集合层级和系统划分。在此基础上提出了一种实用的集合平均方法,分析了不同海洋动力过程之间的相互作用机理,包括大尺度动力过程对中、小尺度过程的输运、剪切生成作用,以及后者对前者的混合作用。重点揭示了湍流、波动对涡旋/环流的输运通量剩余量主要分量所起的作用,探讨了波动强剪切生成湍流的能量贡献效应等性质,为海浪-海流耦合实用模块的研发及数据资料处理提供设计方法。 相似文献
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分数阶混沌系统与整数阶混沌系统之间的同步 总被引：1，自引：0，他引：1
基于追踪控制的思想,利用分数阶系统稳定性理论,实现了分数阶混沌系统与整数阶混沌系统之间的混沌同步,给出了补偿器和反馈控制器的选择方法. 以三维分数阶Chen系统和三维整数阶Lorenz混沌系统之间的混沌同步为例进行了数值仿真和电路仿真. 研究表明了该同步方法的有效性. 相似文献
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在海底沉积物声速预测中,把不同海域的物理性质完全不同的沉积物试验数据拟合出一个统一的方程存在不足,不但数据过于离散,而且方程中参量的物理意义不明确。借鉴Wyllie等建立的时间平均方程的思路,基于声传播过程中路程、时间和声速之间的基本关系,引入了表征固液双相之间的堆垒方式和耦合状态对声传播路径影响的耦合系数,建立了沉积物声速预测模型。将鹿回头外海、南海南部和北部的沉积物测量数据进行线性回归分析,分别得出适用于不同海域的沉积物声速预测模型,拟合的复相关系数较大,偏差较小,证明该模型能够反映声速随孔隙度的变化规律,且各参数物理意义明确,具有一定的研究和理论探索意义。 相似文献
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基于时间平均的海底沉积物声速预测 总被引：2，自引：2，他引：0
在海底沉积物声速预测中,把不同海域的物理性质完全不同的沉积物试验数据拟合出一个统一的方程存在不足,不但数据过于离散,而且方程中参量的物理意义不明确。借鉴Wyllie等建立的时间平均方程的思路,基于声传播过程中路程、时间和声速之间的基本关系,引入了表征固液双相之间的堆垒方式和耦合状态对声传播路径影响的耦合系数,建立了沉积物声速预测模型。将鹿回头外海、南海南部和北部的沉积物测量数据进行线性回归分析,分别得出适用于不同海域的沉积物声速预测模型,拟合的复相关系数较大,偏差较小,证明该模型能够反映声速随孔隙度的变化规律,且各参数物理意义明确,具有一定的研究和理论探索意义。 相似文献
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基于复杂网络的时间序列分析是目前的热点研究方向之一,但实际数据中往往存在噪声,限制了复杂网络对时间序列波动模式的有效描述。针对这一问题,本文提出了一种改进的预处理算法,该算法将映射与密度峰值聚类相结合,基于波动模式的相似性对时间序列分别进行处理,在去除数据中冗杂波动的同时,保留了绝大部分关键点。对预处理后的时间序列,以波动模式为节点,不同模式之间的转换为连边,构建有向加权复杂网络。应用上述方法对Lorenz系统仿真数据和水下自主航行器(AUV)实际航行数据进行实验,并分析复杂网络中的动力学统计量。研究结果表明,基于本文预处理算法构建出的复杂网络能够有效克服噪声带来的不利影响,更加准确地描述复杂非线性系统的状态。 相似文献
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预测海水网箱养殖网箱转移时期的模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以象山港养殖区监测数据为例,在充分考虑养殖区各个环境因子的基础上,应用贝叶斯网络模型来判断网箱转移时期,以期为开发养殖和环境协调发展的健康养殖模式提供科学参考和决策依据.贝叶斯网是图形表示和概率知识的有机结合,是复杂联合概率分布的图形表示方式,它提供了一种自然的表示因果信息的方法,用来发现数据间的潜在关系.在这个网络中,用节点表示变量,有向边表示变量间的依赖关系,以条件概率表示变量之间影响的程度.凭借因果知识就能在了解一些行为和结果的关系下,有原因地解释可能出现的结果,进行预测和决策.使用贝叶斯网建模已成为表达不确定性知识和进行不确定性推理的强有力工具.海水养殖水环境系统是一个多因素多水平耦合作用的复杂不确定系统.首先通过主成分分析选取水温、pH、DO、COD等10个模型指标,然后结合专家知识和给定数据,利用K2和MCMC算法的优势,采用模型平均思路构造了海水网箱养殖水环境各水质因子与网箱是否移动之间的关系模型,进而确定在一定水质条件下网箱移动的概率,为网箱移动情况进行预测及诊断,结果表明:与网箱移动直接有关的是COD、NO2--N、pH、微生物降解能力、叶绿素a和DO这6个指标,它们是影响网箱移动的主导因素,而水温、无机磷、NO3--N和NH4+-N这4个指标对网箱移动不产生直接影响.以200条数据对模型进行验证表明本文建立的网箱移动预测模型其预测精度达94.23%,Kappa指数为0.868,这说明应用贝叶斯网络模型来判断网箱转移时期是可行的,具有非常好的应用前景. 相似文献
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This paper considers the global stability of controlling an uncertain complex network to a homogeneous trajectory of the uncoupled system by a local pinning control strategy. Several sufficient conditions are derived to guarantee the network synchronisation by investigating the relationship among pinning synchronisation, network topology, and coupling strength. Also, some fundamental and yet challenging problems in the pinning control of complex networks are discussed: (1) what nodes should be selected as pinned candidates? (2) How many nodes are needed to be pinned for a fixed coupling strength? Furthermore, an adaptive pinning control scheme is developed. In order to achieve synchronisation of an uncertain complex network, the adaptive tuning strategy of either the coupling strength or the control gain is utilised. As an illustrative example, a network with the Lorenz system as node self-dynamics is simulated to verify the efficacy of theoretical results. 相似文献
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研究Lorenz混沌系统的同步控制问题,提出1种在多输入的情况下实现混沌同步的变结构控制算法.利用该算法设计的变结构同步控制律使得同步误差系统的运动在切换面上成为渐近稳定的滑动模态,从而较快的实现了混沌同步.通过对 Lorenz 混沌系统的理论分析和数值仿真,说明了该变结构同步控制策略的实用性和有效性. 相似文献
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预测圆柱涡激振动的尾流振子模型中,通常采用线性的耦合模型,例如位移或者速度、加速度耦合来表征结构对尾流的作用。三种线性模型在预测圆柱锁频阶段的动力特性时存在差异,而且适用范围也受质量比的限制。提出了考虑结构与尾流动力非线性耦合的模型,该模型基于加速度耦合并结合速度耦合进行修正,适用范围不受质量比的影响;与实验结果的对比表明该模型可以更合理地给出锁频区域以及结构位移响应和尾流升力。最后,利用新模型讨论了质量比对锁频阶段结构振动幅值、尾流升力及频率比的影响;结果表明,随着质量比的增大,结构锁频区域变窄,结构振幅和尾流升力幅值减小。 相似文献
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In the present study,analyzed are the variation of added mass for a circular cylinder in the lock-in(synchronization) range of vortex-induced vibration(VIV) and the relationship between added mass and natural frequency.A theoretical minimum value of the added mass coefficient for a circular cylinder at lock-in is given.Developed are semi-empirical formulas for the added mass of a circular cylinder at lock-in as a function of flow speed and mass ratio.A comparison between experiments and numerical simulations shows that the semi-empirical formulas describing the variation of the added mass for a circular cylinder at lock-in are better than the ideal added mass.In addition,computation models such as the wake oscillator model using the present formulas can predict the amplitude response of a circular cylinder at lock-in more accurately than those using the ideal added mass. 相似文献
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常规的基于叠后地震资料的地层Q值补偿方法受数据平均效应的影响,Q值估算精度较低,导致保真性差,而HHT时频分析可以反映出信号的局部信息,基于以上原因,提出一种基于HHT方法的地层Q值补偿方法。首先应用HHT分频技术将浅层、中深层地震数据分成不同的频率范围,得到不同目标层频率尺度的地震数据;然后在HHT时频域内通过谱比法提取Q值;最后分别进行地层Q值振幅补偿和相位补偿。该方法针对不同的目标地层将地震数据分解成不同的频率尺度,避免了不同频率成分之间的干扰,而且可针对性处理目标层的频率信息,提高了地层Q值提取的稳定性。模型试算和实际资料应用表明,该方法能够有效地对振幅和相位进行补偿,使中深层反射波形得到恢复,主频提高,频带展宽,地震资料的品质得到提升。 相似文献
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A series of fully three-dimensional(3 D) numerical simulations of flow past a free-to-oscillate curved flexible riser in shear flow were conducted at Reynolds number of 185–1015. The numerical results obtained by the two-way fluid–structure interaction(FSI) simulations are in good agreement with the experimental results reported in the earlier study. It is further found that the frequency transition is out of phase not only in the inline(IL) and crossflow(CF) directions but also along the span direction. The mode competition leads to the non-zero nodes of the rootmean-square(RMS) amplitude and the relatively chaotic trajectories. The fluid–structure interaction is to some extent reflected by the transverse velocity of the ambient fluid, which reaches the maximum value when the riser reaches the equilibrium position. Moreover, the local maximum transverse velocities occur at the peak CF amplitudes, and the values are relatively large when the vibration is in the resonance regions. The 3 D vortex columns are shed nearly parallel to the axis of the curved flexible riser. As the local Reynolds number increases from 0 at the bottom of the riser to the maximum value at the top, the wake undergoes a transition from a two-dimensional structure to a 3 D one. More irregular small-scale vortices appeared at the wake region of the riser, undergoing large amplitude responses. 相似文献
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We construct new unidirectional coupling schemes for autonomous and nonautonomous drive systems, respectively. Each of these schemes makes the state of the response system asymptotically approach the first-order derivative of the state of the driver. From the point of view of geometry, the first-order derivative of the state of the driver can be viewed as a tangent vector of the trajectory of the driver, so the proposed schemes are named tangent response schemes. Numerical simulations of the Lorenz system and the forced Duffing oscillator verify the validity of the tangent response schemes. We further point out that the tangent response can be interpreted as a special kind of generalised synchronisation, thereby explaining why the response system can exhibit rich geometrical structures in its state space. 相似文献
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基于量纲分析,设计模型试验研究稳态海流作用下子母管结构的横向涡激振动。通过对结构横向振动位移、水动力载荷和流场速度的同步测量分析,研究子母管结构横向涡激振动幅值和频率随约减速度的变化规律以及母管的水动力特性。实验结果表明,子母管间距比和质量比对管道横向振动和水动力有较大影响。在管间距比为0.1～0.5范围内,子母管结构涡激振动存在明显的不对称性。随着子母管间距比的减小,结构横向最大振幅增大,涡激振动的约减速度范围变宽;随着质量比的增大,涡激振动的约减速度范围变窄。母管的平均阻力系数随子母管间距比的增大单调递减,而平均升力系数则呈现非单调变化的特征。 相似文献