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抛物Radon变换法(Parabolic Radon Transform)在地震资料处理中有广泛的应用。PRT可对不同频率的地震数据解耦处理,这一特点使得抛物Radon变换的计算效率比双曲Radon变换有数量级上的提高。在频率域求解时,需要对每一个频率成份求解同样大小的线性方程组。求解抛物Radon正变换的计算方法主要有Levinson递推法、共轭梯度法、Cholesky分解法和直接矩阵求逆法。最小平方抛物Radon正变换所形成的矩阵具有Toeplitz结构,可采用Levinson递推法进行计算。高分辨率抛物Radon正变换所形成矩阵的Toeplitz结构被破坏,一般采用共轭梯度法或Cholesky分解法进行求解。这里详细推导了复Toeplitz矩阵的Levinson递推算法,并分别对求解方程的四种方法进行了讨论,最后给出抛物Radon正变换求解的数值算例,并对所给出的四种方程求解方法的计算效率及计算精度进行了对比。 相似文献
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基于积分方程法的大地电磁三维反演 总被引：1，自引：0，他引：1
采用积分方程法计算均匀半空间中三维异常体的大地电磁响应,然后利用阻尼最小二乘法反演得到地下三维异常体电阻率分布。在计算灵敏度矩阵时,将灵敏度矩阵分为线性项和体现反演过程非线性的偏微分项进行求解,提高了计算精度。理论模型反演结果表明,反演较准确,对初值依赖性小,且只针对异常体剖分单元进行反演,反演效率较高。 相似文献
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将一种快速数值模拟方法用于激电法正演模拟中,利用在低电阻率差情况下,积分方程法模拟时阻抗矩阵的非对角线项可忽略,而只需计算矩阵主对角值这一关键点。这里详细阐明了三维地电断面激电法快速模拟方法,推导了求解过程,并以此为基础编制了计算程序。实例试算结果说明,该模拟方法在计算速度、计算精度上都收到了较满意的结果。 相似文献
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求解核主成分分析模型的技术关键是确定核矩阵端部的较大特征对。把求解大规模对称矩阵端部特征对问题的基本方法--Lanczos算法应用于核主成分分析模型的求解,设计了大样本核主成分分析模型求解的实用算法。在clapack和nu TRLan两个软件包的基础上,开发了大样本核主成分分析模型求解算法的VC++程序。用高光谱遥感图像数据进行模型求解算法的应用试验研究,证明了大样本核主成分分析模型求解算法的实用性。 相似文献
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实现稀疏反褶积的预条件双共轭梯度法 总被引：9，自引：3，他引：9
地震勘探稀疏反褶积计算一般要导出一个Toeplitz矩阵的线性系统，通常可以用矩阵求逆、Levison递推及共轭梯度等方法直接求解。当Toeplitz矩阵的条件数很大时，数值稳定性差，甚至无法求解。使用共轭梯度法，在矩阵的对角元素上加入规则化因子，可以改善这种情况，但不能彻底解决数值稳定性和精度问题。若求解最小二乘问题的原始问题，结果会好些。线性系统形式的细微改变，将导致不同的数值计算特性。在规则化策略基础上，可巧妙地构造稀疏反褶积的问题原型，引入预条件，采用双共轭梯度法求解，从而实现稀疏反褶积，获得较好结果。数值算例表明，预条件双共轭梯度法比直接稀疏反褶积方法收敛快、精度高。 相似文献
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在地震勘探中,地震正演模拟是非常重要的技术。与时间域正演相比,频率域正演速度快,计算效率高。如何高效准确地完成频率域正演计算是目前该领域的一个重要问题。数值频散问题和如何提高计算效率降低求解分解阻抗内存占用量一直是频率域正演所需要解决的问题。与传统的直接法求解阻抗矩阵的频率域正演方法不同,本文采用最小二乘共轭梯度法(LSCG法)求解阻抗矩阵进行频率域正演,并提出了一种波数补偿的表达式来压制数值频散现象。经过简单模型和复杂模型的数值测试,采用最小二乘共轭梯度法(LSCG法)求解阻抗矩阵进行频率域正演能够有效降低计算时间,且采用波数补偿的频率域正演方法能够有效压制数值频散现象,提高波场模拟精度。 相似文献
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自由渗流面具有复杂的非线性,较难确定。本文采用开源地下水数值模拟程序MODFLOW及SUTRA,分别运用MODFLOW模型中干湿单元转化技术、SUTRA模型中单元渗透矩阵调整法以及本文建立的缓变渗透系数矩阵法推求自由渗流面。对比其求解结果表明,采用MODFLOW运用干湿转化技术求解自由渗透面的方法稳定性最好、精度最高,而采用缓变渗透系数矩阵法的SUTRA程序,改善了传统单元渗透矩阵调整法的不稳定性,提高了数值计算精度,避免了MODFLOW必须矩形网格的局限性,是一种实用的计算自由渗流面及估算地下水与河流水量交换量的方法。 相似文献
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所谓近似对称矩阵是指矩阵中仅有极少一部分元素是非对称的,在将对角线以上的非对称元素用其对角线以下的对称元素替代后,该矩阵就变成了一个对称矩阵。在求解非线性连续介质力学问题时常常会遇到近似非对称矩阵。基于Sherman-Morrison定理,给出了一种新的近似非对称矩阵的分解算法。在确保数值稳定性的前提下,无论在求解效率还是在内存开销方面新算法都优于一般的非对称稀疏矩阵的求解器,且仅需对传统的基于LDLT分解的求解器略做修改,即可开发出适应于对称和非对称稀疏矩阵的求解器。最后用一个摩擦接触算例,显示了新算法的优越性。 相似文献
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针对岩土工程材料应变软化问题及有限元对其数值计算时切线刚度矩阵负定造成求解困难的问题进行研究。建立了基于Drucker-Prager（D-P）强度准则的岩石弹塑性应变软化本构模型,本构积分算法采用一种完全隐式返回映射算法,它具有无条件稳定和精确的特点,详细论述了如何进行本构模型的程序化求解;考虑弧长法在判断切线刚度矩阵正定性导致效率低的缺点,在弹塑性增量有限元方程的迭代计算中尝试采用Newton-Raphson法和arc-length法（NR-AL法）联合迭代求解的思路,即在结构未达到极限荷载前采用NR迭代法,而当结构接近极限荷载时转换为AL法控制迭代,从而使结构越过峰值点进入软化区直至破坏,NR-AL法汲取了2者迭代求解中具有的优势;利用C++语言对所建应变软化模型的本构求解和弹塑性增量有限元方程迭代求解过程给予程序实现,应用所编程序进行数值计算,分析了D-P理想弹塑性模型、应变软化模型、应变硬化模型计算的应力-应变曲线的区别,同时将应变软化模型计算结果与试验数据进行了对比。研究结果表明：所建应变软化本构模型可以较好地模拟岩石材料的峰后软化特性,能够揭示峰后应变软化特性和破坏机制,同时NR-AL法能够求解由于应变软化造成的负刚度问题,也克服了单独使用弧长法时判断切线刚度矩阵正定性效率低的缺点。 相似文献
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为了弥补当前地下水资源优化管理模型中通用的两种构模方法的缺点,即嵌入法的代数方程组过于庞大、上机困难,和响应矩阵法不保证全局最优,提出了用解析有限元法建立整体非稳定(即带有时间变量)抽水响应矩阵作为约束条件嵌入线性规划模型.这一方法由于具备了空间上表达任一节点在任一时刻的地下水运动规律的能力,克服了上述构模的两大缺点,其推广应用将有利于提高地下水资源的优化开发和管理. 相似文献
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以Timoshenko单跨梁为研究对象,采用回转射线矩阵法进行动力响应计算,针对Timoshenko梁的瞬态响应信号为非平稳信号,采用基于Hilbert—Huang变换原理的信号时频分析,并与FFT的处理结果进行对比分析。结果表明,HHT方法比Frr法更适合非平稳信号的分析和处理,同时,HHT方法不仅可以将瞬态信号中低频和高频部分分离出来,还可以通过Hilbert谱展示信号能量在时频域内的分布,更为深入的了解信号的本质。 相似文献
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A design matrix in response surface method (RSM) that satisfies the orthogonality is very useful because the mean square error can be minimized, so that the response surface is more precise. But the orthogonality of a second-order design matrix in conventional RSM cannot be satisfied. In this paper, a second-order orthogonal experimental design (SOED)-based RSM is proposed by considering the orthogonality of high-order design matrix. The SOED is constructed by changing the length of star points, and the main characteristic of SOED is that the design matrix is diagonal. When the high-order terms are considered in the SOED-based RSM, a globe optimal solution can be found. As the regression equation is determined, the reliability index can be analyzed by the normalized distance between the mean value of the performance function and the critical limit state of the safety factor. A practical large-scale landslide with two slip surfaces is taken to verify the applicability and precision of the proposed method in detail. It is found that the SOED-based response surface is more rigorous than the conventional RSM. 相似文献
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新建水源地如何最优布井,对水源地开采运行具有重大影响。本文介绍了0-1整数规划及其求解方法,并结合一个实际问题进行说明。作者应用0-1整数规划方法建立了北京密怀顺平原区拟建水源地最优布井的地下水管理模型,采用响应矩阵法将地下水模拟模型和管理模型相耦合,运用分支-定界法求出最优井位,并将优化井位与原拟定井位的计算结果进行了对比。结果表明,0-1整数规划能很好地解决最优布井问题,对水源地规划、基坑降水、地下水人工回灌等方面都具有一定的指导意义。 相似文献
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A transfer matrix method is applied for the analysis of non-linear pile group responses. The expression for the transfer matrix is obtained by idealizing the non-linear pile group as a group of piles attached to a piecewise linear “Winkler model for a pile group”. This Winkler idealization is essential to apply a transfer matrix method for the pile group response analysis. The parameters of this Winkler model can be defined from unit load transfer curves obtained for a single pile. In the limited studies carried out, it is found that the present approach predicts the response of pile groups reasonably well. 相似文献
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位场延拓是重、磁位场数据处理的重要方法之一,高精度的位场延拓结果对后续的数据处理和解释尤为重要。笔者从平面位场延拓的基本公式出发,分析了空间域和频率域位场延拓结果精度的影响因素以及稳定性。通过理论模型测试比较了这些影响因素(场源体顶面埋深、剖面长度、扩边方法、窗口大小、点距和延拓高度)在空间域和频率域进行位场延拓时的异同性。经过测试表明,点距和延拓高度对延拓结果的影响最大,其次是剖面长度、扩边方法以及窗口大小,场源体的顶面埋深影响最小。随着顶面埋深的增大,会使延拓结果的精度降低;增大剖面长度和进行扩边会提高位场延拓结果的精度;选择合适滑动窗口可以提高计算效率,窗口越大延拓结果精度越高,窗口半径一般选择20倍延拓高度。空间域和频率域中位场延拓结果精度相当,但在空间域中,当延拓高度小于1倍点距时,延拓结果误差很大,此时需要用插值方法加密点距。 相似文献
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运用最优化理论,在认真分析研究南定矿区水文地质资料的基础上,建立了多层层系统水文地质概念模型和相应的"准三维"数学模型,并识别了模型的水文地质参数;建立区地下水系统管理模型;运用响应矩阵法求解了管理模型的最优解。 相似文献