基于分区间泛化Kriging近似模型的船舶局部结构形状优化     

张干锋  王德禹 《海洋工程》2018,36(6):46-57

为提高Kriging近似模型在船舶结构性能多维度响应预测方面的适用性,对常规Kriging近似模型进行分区间泛化改进:一是对设计样本点的各个维度(分量)进行划区,并在每一个分区间内采用最优拉丁超立方(OLhd)取样;二是引入比例系数w1组合高斯与指数型相关函数提高模型对数据的泛化能力,从而在每个划分的区间内建立泛化的Kriging近似模型。通过SCH测试函数,验证了构造的分区间泛化Kriging模型有效性。结合参数化建模和改进Kriging近似模型对某过渡肘板和舱口角隅边界进行形状优化,优化第一阶段由改进的近似模型通过多岛遗传算法得到全局初步的最优解,第二阶段在初步解的基础上缩小优化变量范围,由少量的FEM计算即可在小范围内搜寻到精确的最优设计变量。结果表明:分区间泛化Kriging近似模型在预测多维度响应时较常规Kriging模型预测精度更高;分阶段的形状优化流程在保证极小误差和缩小计算成本的情况下能够得到理想的应力分布和重量优化结果,有助于船舶结构的轻量化研究。  相似文献   

大亚湾浮游植物粒级结构对温排水和营养盐输入的响应*     

谢福武  刘华雪  黄洪辉  宋星宇 《热带海洋学报》2018,37(3):55-64

大亚湾核电站温排水对其邻近海域的生态效应日益突出。文章结合现场调查和室内模拟实验, 研究了夏季和冬季大亚湾海域沿温排水温度梯度的浮游植物粒径结构特征, 探讨了营养物质的输入可能对其产生的影响, 以期深入了解浮游植物对升温以及富营养化作用的响应机制。结果表明, 适温条件对浮游植物的生长起促进作用, 在极高温(36.0℃)环境下则产生抑制作用, 在排水口邻近高温区夏季和冬季浮游植物叶绿素a含量均呈较低分布。交互模拟实验发现不同季节浮游植物对于温度和营养盐的敏感性存在差异, 夏季营养盐对浮游植物生长的促进作用比温度明显, 冬季温度的作用则更为显著。现场观测和模拟实验均显示, 水温升高和营养盐加富均可造成小粒级浮游植物 (<20μm)所占比例的增加; 因此, 升温和营养盐输入均可能导致浮游植物粒级结构呈小型化趋势, 并对食物网能量流动与物质循环、生态系统的结构稳定性以及海洋渔业的产量造成潜在影响。  相似文献   

南海冬季之西边界流：1998年2月的水文结构与体积输运     

李立  郭小刚  吴日升 《海洋学报(英文版)》2018,37(3):1-7

The unique survey in December 1998 mapped the entire western boundary area of the South China Sea(SCS),which reveals the three-dimensional structure and huge volume transport of the swift and narrow winter western boundary current of the SCS(SCSwwbc) in full scale. The current is found to flow all the way from the shelf edge off Hong Kong to the Sunda Shelf with a width around 100 km and a vertical scale of about 400 m. It appears to be the strongest off the Indo-China Peninsula, where its volume transport reached over 20×10~6 m~3/s. The current is weaker upstream in the northern SCS to the west of Hong Kong. A Kuroshio loop or detached eddy intruded through the Luzon Strait is observed farther east where the SCSwwbc no more exists. The results suggest that during the survey the SCSwwbc was fed primarily by the interior recirculation of the SCS rather than by the"branching" of the Kuroshio from the Luzon Strait as indicated by surface drifters, which is likely a near-surface phenomenon and only contributes a minor part to the total transport of the SCSwwbc. Several topics related to the SCSwwbc are also discussed.  相似文献   

圆柱形支撑大跨度建筑结构强震冲击分析模型仿真   总被引：3，自引：2，他引：1       下载免费PDF全文

吴海波  王新妮 《地震工程学报》2018,40(1):48-53

圆柱形支撑大跨度建筑稳定性较差,不能在强震冲击下保持稳定的结构状态。为解决此问题,设计圆柱形支撑大跨度建筑结构强震下冲击分析仿真模型,通过圆柱分析法则的确定、有限元支撑模拟分析与监测、圆柱形支撑体系承载能力分析以完成模型的仿真分析与监测。基于此对大跨度建筑结构强震冲击进行静力分析,调整强震冲击下模型的结构,完成模型的搭建。模拟强震冲击环境,设计对比实验结果表明,应用圆柱形支撑大跨度建筑结构强震下冲击分析仿真模型,可明确圆柱形支撑大跨度建筑薄弱点,发现稳定性较差建筑结构单元,达到提升圆柱形支撑大跨度建筑在强震冲击下稳定性的目的。  相似文献   

利用S波接收函数研究华南块体的岩石圈结构   总被引：5，自引：0，他引：5       下载免费PDF全文

张耀阳  陈凌  艾印双  姜明明  许卫卫  申中寅 《地球物理学报》2018,61(1):138-149

本文基于跨越华夏块体至四川盆地西部的130个线性流动地震台站及其附近90个固定台网台站的观测资料，采用S波接收函数波动方程叠后偏移方法，开展了华南大陆岩石圈结构研究.成像结果显示，研究区岩石圈结构复杂，不同构造单元之间差异显著，构造边界带附近小尺度变化强烈.150 km以上的厚岩石圈主要位于四川盆地，不足100 km的薄岩石圈主要分布于川东褶皱带和华夏块体.雪峰山下方岩石圈厚度显著增加，且以雪峰山为界岩石圈结构和性质存在着显著的东西差异.结合其它地球物理观测得到的地壳-上地幔结构信息，我们提出：（1）四川盆地还保留着厚而冷的克拉通岩石圈根，且岩石圈地幔具有结构分层特征；（2）雪峰山可能是扬子克拉通与华夏块体在西南部的边界；（3）雪峰山以东区域可能经历了岩石圈的减薄和改造，且华南岩石圈的减薄与华北相似，都主体发生在东部地区，造成现今南北重力梯度带两侧强烈的结构差异.研究结果为认识华南大陆的构造演化及其深部动力学提供了地震学约束.  相似文献   

港湾中海啸流的模拟及其时空演变特征对输入条件不确定性的响应分析          下载免费PDF全文

王培涛  闪迪  侯京明  王岗  高义  任智源  范婷婷  王宗辰  王君成 《地球物理学报》2018,61(4):1325-1340

一直以来，海啸波特征作为表征海啸潜在破坏性的参数指标得到了广泛应用，特别是针对近场极端海啸事件造成的灾害来说，这种表征具有较好的适用性.然而总结分析历史海啸事件造成的损失发现：在远场近岸及港湾系统中，海啸诱导的强流却是造成损失的主要原因.陆架或港湾振荡导致海啸波幅快速升降诱发强流，可能促使港工设施受到威胁及损害，进而对海啸预警服务及海事应急管理提出了新的挑战.因此，全面理解与评估海啸在港湾中诱发的灾害特征，探索港湾中海啸流的数值模拟方法，发展针对港湾尺度的海啸预警服务指导产品尤为迫切.受限于海啸流验证数据的缺乏及准确模拟海啸流技术方法的诸多不确定性，大部分海啸数值模拟研究工作主要是针对水位特征的研究及验证，可能导致对港湾中海啸灾害危险性认识的曲解与低估.本研究基于非线性浅水方程，针对夏威夷群岛三个典型港湾建立了精细化海啸数值模型（空间分辨率达到10 m），并联合有限断层破裂模型计算分析了日本东北地震海啸在三个港湾及其邻近区域的海啸特征，波、流计算结果与实测结果吻合较好，精细化的海啸港湾模型模拟结果可信.模拟发现港湾中较小的波幅，同样可以产生强流.综合分析日本东北地震海啸波、流特征对输入条件不确定性的响应结果发现：港湾中海啸波-流能量的空间分布特征差异较大，这与港湾系统中海啸波的驻波特性相关；相比海啸波幅空间特征，海啸流特征具有更强的空间敏感性；海啸流时空分布特征对输入条件的不确定性响应比海啸波幅对这些不确定性的响应更强，海啸流的模拟与预报更有挑战性；不确定性对海啸流计算精度的影响会进一步传导放大港湾海啸流危险性的评估及对港工设施产生的应力作用的误差，合理的输入条件对海啸流的精确模拟至关重要.最后，希望通过本文的研究可以从海啸波-流特征角度更加全面认识近岸海啸灾害特征，拓展海啸预警服务的广度与深度，从而为灾害应急管理部门提供更加科学合理的辅助决策产品.  相似文献   

2017年四川九寨沟M_S7.0强震的余震重定位及主震震源机制反演          下载免费PDF全文

梁姗姗  雷建设  徐志国  徐锡伟  邹立晔  刘敬光  陈宏峰 《地球物理学报》2018,61(5):2163-2175

本文采用双差定位法对2017年8月8日至10月31日期间四川九寨沟M_S7.0主震及5200个余震序列进行相对定位，得到4036个重定位地震事件.采用中国区域地震台网观测到的宽频带垂直分向波形数据和W震相反演方法，得到了主震震源机制解.重定位结果显示，余震序列分别沿NNW和SSE两个方向扩展，展布长度约58 km，且这些余震主要集中在22 km深度之上.余震分布的另一个重要特点是具有分区特性，即在主震NNW方向约5 km处存在明显的西北和东南两区余震活动分界线；西北区的余震由深至浅具有较好连续性，而东南区却在约10 km深度处存在不连续性.余震分布的这种分区特征，说明九寨沟地震震源区的地壳结构存在强烈的不均匀性.余震分布与主震破裂特征的一致性，证实了我们定位结果的可靠性.主震的震源机制解展示出节面Ⅰ的走向/倾角/滑动角分别为246°/83.7°/-177°，而节面Ⅱ的走向/倾角/滑动角为155.7°/87.1°/-6.3°，最佳质心深度为15.5 km，矩震级M_W为6.5.根据余震分布较为垂直和主震震源机制解两节面的倾角均在80°以上，并结合野外地质调查结果，推测此次九寨沟地震为与节面Ⅱ参数相近的一次高角度的左旋走滑型事件.  相似文献   

2008年10月西藏当雄M_W6.3地震震后形变提取与余滑反演          下载免费PDF全文

洪顺英  董彦芳  孟国杰  张奎  陈立泽 《地球物理学报》2018,61(12):4827-4837

2008年10月6日西藏当雄发生M_W6.3地震.本文利用震后2008年10月26日至2010年8月22日的16期ENVISAT ASAR数据，通过小基线集干涉测量、误差校正与MInTS（Multiscale InSAR Time Series）技术提取高精度的震后形变场，利用SDM（Steepest Descent Method）方法反演断层震后余滑演化过程，并分析震后余滑与同震滑动的关系.结果表明：当雄M_W6.3地震的近场震后形变场主要位于断层西侧，在时间演化上具有明显的对数函数衰减规律；震后余滑主要集中于断层中南段深0~15 km区间，最大的余滑量约0.07 m，位于断层深约9.28 km处，滑动角约-103°；震后余滑引起的地震矩能量M₀与矩震级M_W在时间演化上具有指数函数递增规律；当剪切模量μ=32 GPa，震后665天余滑释放的地震矩能量约为1.92×10¹⁷N·m，约占同震滑动释放地震矩的4.8%，相当于矩震级M_W5.46；虽然震后余滑已经延伸到断层浅部0~5 km区间，但由于余滑量相对较小，没有改变同震滑动在断层浅部区域的滑动亏损现象，这可能是2010年11月30日该区域又发生M_W5.3级余震的主要原因之一.  相似文献   

地震重灾区诱发次生地质灾害风险评价研究   总被引：6，自引：4，他引：2       下载免费PDF全文

李天华  袁永博 《地震工程学报》2018,40(1):111-115

为了揭示地震重灾区与次生地质灾害的关联性,以某地震灾区为例,在分析次生地质灾害类型与危害的基础上,通过计算一次泥石流总量及流量确定其危险度,并引入易损性指数,确定各评价单元次生山地灾害的易损性大小,设置评价指标;结合研究区实际,采用层次分析法构建次生地质灾害风险评价模型,对地震重灾区诱发次生地质灾害风险进行评价。实验以次生地质灾害中的泥石流产生的灾害风险为例进行研究,结果表明,采用本文研究方法可在有效确定地震重灾区诱发次生地质灾害的位置方面具有一定优势,但在纵向地震造成次生地质灾害风险评价方面需进一步进行研究。  相似文献   

2014年鲁甸M_S6.5地震后地质灾害发育分布特征          下载免费PDF全文

杨秀元  姚亚辉 《地震工程学报》2018,40(5):1078-1083

2014年云南鲁甸“8·03”M_S6.5地震造成了重大人员伤亡和财产损失，诱发了大量滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。基于对鲁甸县龙头山幅（G48E006006）地质灾害调查数据和对典型地质灾害的剖析，震后地质灾害发育分布有特征如下：（1）震后地质灾害较震前成倍增长，震前地质灾害多以中小型浅层崩滑为主，地震诱发了诸如甘家寨、红石岩等大型—特大型滑坡、崩塌，大量沟谷崩滑堆积物为泥石流储备了丰富的物源；（2）震中高烈度区域地质灾害密度大，沿发震断裂带NNE—NE向构造密集发育，震中区龙头山镇地质灾害发育最为集中；（3）地质灾害呈带状分布，明显受控于河流水系（牛栏江、沙坝河、龙泉河等）、公路（昭巧二级公路、沙乐公路）等线性地貌单元和线性工程，人类活动影响明显。  相似文献