波场模拟有限差分参数优化选取     

方修政  姚刚  钮凤林  吴迪 《地球物理学报》2023,(6):2520-2533

有限差分方法(Finite-difference Method, FD)广泛用于地震波场数值模拟，但其存在固有的数值频散问题，影响模拟的计算效率和数值精度.本文主要研究了有限差分方法的空间数值频散误差和网格划分精度以及差分算子的关系，基于计算量最小准则，提出了最优化有限差分参数选取流程，为有限差分数值模拟参数选取提供理论指导.本文主要工作包括：(1)提出了空间数值频散正变换过程(Forward Space Dispersion Transform, FSDT)方法，该方法可以高效模拟出不同网格划分精度(波长采样点数)的带有空间数值频散的波场；(2)提出了波场空间数值频散误差衡量准则，可以定量地判断出数值模拟导致的波形频散程度，选取合适的频散误差阈值；(3)研究了给定空间数值频散误差阈值下，差分算子系数、差分算子阶数、网格划分精度与计算量之间的关系.文中基于雷米兹交换方法(Remez Exchange Method, RE)和泰勒级数展开方法(Taylor-series Expansion Method, TE)的差分系数，在空间数值频散误差阈值0.01时，数值模拟了不同差分算子阶数、网...  相似文献   

两层流体中多个振荡水平圆柱潜体水动力特性          下载免费PDF全文

吝红军  郑永红  游亚戈  盛松伟  张韵秋 《海洋学报》2009,31(3):149-157

采用解析方法研究了无限水深两层流体中多个振荡水平圆柱潜体的水动力特性。在线性势流理论框架内,基于多极子方法建立了辐射势的解析表达式,在此基础上导出了附加质量和阻尼系数的计算公式,采用边界元方法对这种解析方法进行验证,同时研究了两种不同工况下多个振荡水平圆柱潜体水动力的特性,结果表明,两层流体的密度比、圆柱的淹没深度以及圆柱的排列方式和间距等参数的变化对水平圆柱群附加质量和阻尼系数有很大的影响。  相似文献   

深部煤矿保压取心触发装置仿真优化及应用          下载免费PDF全文

史晓军  李铭辉  刘贵康  游镇西  郭利花  侯乐乐  赵祥 《煤田地质与勘探》2023,(8):21-29

保压控制器是深部煤矿保压保瓦斯取心装备的核心部件，其保压能力与密封性能是保压保瓦斯取心技术的关键。针对保压控制器仅由重力提供初始密封力时，初始密封比压较小、密封性能差的问题，设计了一种保压取心触发装置，以期为保压控制器实现密封提供初始密封比压。采用动力有限元对该触发装置工作过程进行数值仿真，并根据仿真结果对保压取心触发装置进行优化，之后对优化后的保压取心触发装置进行室内实验。结果表明：优化后的保压取心触发装置可为保压控制器实现密封提供足够的初始密封比压，且不影响保压控制器的保压能力，可满足井下瓦斯压力的维持。同时，为了检验保压取心触发装置在整套装备中的应用效果，开展了保压保瓦斯取心现场试验，试验测试过程中保压取心触发装置运行平稳，并成功取得保压煤心样品，验证了保压取心触发装置功能的可靠性。  相似文献   

双矩形浮子波能装置辐射问题的解析方法          下载免费PDF全文

王文胜  游亚戈  盛松伟  吴必军 《海洋学报》2009,31(6):151-160

在有限水深下1个漂浮在水中的矩形浮子和1个淹没在水下的浮子构成双矩形波能装置模型。基于特征函数展开法求解了线性入射波作用下双矩形浮子波能装置的辐射问题,得出了双矩形浮子辐射速度势的1种新解析式,然后根据Haskind关系由入射势和辐射势来计算波浪激励力,并且采用数值方法对相同算例进行了计算,得到了完全一致的结果,从而证明这种方法是正确的。研究了在不同工况下的波浪激励力和系统的水动力学系数变化的规律。  相似文献   

两层流体中多个圆柱浮体波浪力的解析方法          下载免费PDF全文

冯波  游亚戈  郑永红  盛松伟  吝红军 《海洋科学》2009,33(2):80-85

采用解析方法研究了线性入射波作用下两层流体中多个圆柱形淹没浮体的渡浪力特性.首先基于多极子展开方法,建立了散射势函数的解析表达式,并进一步得到浮体散射渡浪力的计算公式,然后利用边界元方法验证了本文的解析解,最后分析了不同参数的变化对双圆柱形浮体结构波浪力的特有影响.  相似文献   

脉冲地震下简支梁桥倒塌过程及响应分析          下载免费PDF全文

游四方  岳伟勤  胡洋  郑史雄  鲁玉忠  杨磊 《世界地震工程》2023,(3):194-206

为了模拟脉冲地震作用下简支梁桥的倒塌过程，基于LS-DYNA平台建立了简支梁桥的三维有限元模型，并人工合成了不同脉冲幅值和脉冲周期的地震动，研究了脉冲幅值和脉冲周期对简支梁桥倒塌过程和地震响应的影响，总结了地震作用下简支梁桥的灾变过程。研究表明：脉冲幅值对简支梁桥的倒塌模式影响显著，脉冲幅值较小时桥墩发生倒塌，脉冲幅值较大则会导致梁体落梁；脉冲幅值对桥梁位移响应影响较小，对内力响应和碰撞效应影响较大，增大脉冲幅值会加重梁间的碰撞效应，从而消耗大量地震能量；位移响应随脉冲周期的增大而增大，梁间碰撞力则与之相反；桥梁开始出现损伤的时间点与脉冲周期的大小有关，脉冲周期越小，开始出现损伤的时间越靠近地震加速度峰值时刻；脉冲地震作用下简支梁桥的倒塌表现为三个阶段：分别为正常运行阶段、损伤演变阶段和倒塌阶段。  相似文献