计算子午线弧长的三类算法及其分析比较"     

王元波  杨丽坤  张洁 《测绘与空间地理信息》2017,40(9)

多项式展开算法是计算子午线弧长的传统方法,为了研究利用数值积分算法和常微分方程数值解法进行子午线弧长计算的可行性与可靠性,本文选取大地纬度自0°至90°的3组样本数据(间隔距离分别为1°、1'、1″),分别基于多项式展开数值积分算法和常微分方程数值解法,计算得到各组样本数据的子午线弧长,并通过算法计算结果精度和运算速度两个方面对数值算法的质量进行了评价。计算结果表明:数值积分算法和常微分方程数值解法均可以得到与多项式展开算法精度相同的结果;数值积分算法可通过减小步长以提高计算结果精度,但运算速度急剧降低;3阶、4阶的Runge-Kutta算法不仅运算结果精度高,而且运算速度也比传统算法快3倍多,表明了常微分方程数值解法更适用于子午线弧长的大数据计算。  相似文献   

水流中柔性线的静力学分析     

侯恩淮 《山东海洋学院学报》1986,16(4):84-98

本文目的是研究柔性线在水流中的形状与张力问题，首先，导出了线的无量纠平衡方程式，为简化问题提出广义佛洛德数Ⅱw;讨论了临界角αc．φc与广义佛洛德数Ⅱw的关系。最后，利用龙格-库达数值积分方法，确定柔性线的几何形状，其中包括拖索．锚索与曳纲。同时，分析了水动侧向力τs对曳纲与锚索几何形状的影响。  相似文献   

非共轴本构模型的数值计算问题     

杨蕴明  柴华友  韦昌富 《岩土力学》2010,31(Z2):373-377

应用角点非共轴本构模型结合有限元方法分析浅基础的受力沉降问题。当非共轴塑性模量较小时,包含非共轴模型子程序的ABAQUS的非线性计算可能不收敛。深入地分析表明,不收敛问题是由于在塑性变形刚开始时,非共轴的塑性应变增量明显大于共轴的塑性应变增量。为了克服数值不收敛问题,对原有的角点非共轴模型加以改进。在改进的模型中,非共轴塑性模量是累加塑性剪应变的函数。计算结果表明,这个改进的非共轴模型提高了非线性计算的收敛性,同时保持了原有非共轴模型的功能。  相似文献   

基于分层结构参数变化的地球自由振荡简正模研究   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

杨兆  孙和平  雷湘鄂  陈晓东 《地球物理学报》2010,53(4):815-824

大地震激发导致的地球自由振荡可为获得地球深部结构提供重要手段,通过理论计算自由振荡简正模的本征周期,并与实测结果进行比较,可为地球深内部结构和新地球模型的研究提供有效约束.采用微分方程数值积分技术和G-D1066A地球模型,本文计算了0~48阶的187个球型自由振荡简正模的本征周期,将计算结果与Gilbertt和Dziewonski等3组模型理论结果及Ness等4组观测结果进行比较,相对偏差在0.3%以内.分析说明由于考虑了地幔、外核和内核等不同分层密度和拉梅参数变化的影响,获得了较高精度的地球自由振荡简正模周期.本文提供的理论计算结果可为修正真实地球内部参数提供有效参考.  相似文献   

Comparison of capability of time integration methods in capturing dynamic loading     

Shuenn-Yih Chang  Chi-Wei Hsu  Ting-Wei Chen 《地震工程与工程振动(英文版)》2010,9(3):409-423

Numerical properties of the time integration method proposed by the first author of this paper in 2007 are the same as those of the constant average acceleration method (AAM) for linear elastic systems, except that the capability to capture dynamic loading was not explored. It was found that there were different quadrature equations to predict the next step displacement increment. A modified quadrature equation of this method was derived so that the equation to determine the next step displacement was numerically equivalent to the equation used in the constant AAM. It was verified that the original form of this method, in general, had a better capability to capture dynamic loadings than the constant AAM. This excellent property, in addition to computational efficiency, will help to make this method competitive with general secondorder accurate integration methods.  相似文献   

岩土工程中的杂交边界点方法     

苗雨  毛峰  王元汉  张钧  李亮辉 《岩土力学》2005,26(9):1452-1455

改进了正则化的杂交边界点方法,提出了岩土工程中一种新的数值方法。该方法将基本解的源点布在边界上,避免了自由参数的选取,将修正变分原理同移动最小二乘法结合起来,不但有边界元降维的优点,而且还是一种真正的无网格方法,输入数据只是求解域上离散分布的点,后处理十分简便。同时它适合于处理岩土工程的无限域问题。数值算例表明,它是一种计算精度很高的数值方法,适合于岩土工程中的若干问题。  相似文献   

皮尔逊-Ⅲ型分布曲线的变步长数值积分          下载免费PDF全文

刘仕平  王文川 《水文》2013,33(1):18-20,93

通过对皮尔逊-Ⅲ型曲线数值积分的研究,提出了一种新的积分方法——事先确定误差和变步长积分法.其主要思想是先将皮尔逊-Ⅲ型分布曲线的广义积分转换为伽玛函数和常义积分,利用伽玛函数的递推公式和逼近公式计算出伽玛函数值,然后根据预定容许的相对误差和伽玛函数值确定绝对误差,再利用绝对误差确定基本步长,最后建立步长变动函数,使数值积分的步长按照抛物线规律自动增加,同时,充分考虑参数的适应性,以解决小参数收敛慢和大参数数据溢出问题.测试试验结果表明:事先确定误差免去了数值积分的试算过程,变步长积分能显著节省计算机的运行时间,且具有很宽的参数适应范围,在水利工程设计中具有较大的使用价值.  相似文献   

地基GPS网层析水汽三维分布数值积分新方法     

叶世榕  江鹏  刘炎炎 《测绘学报》2013,42(5):654-660

针对传统层析方法的缺点,本文结合数值积分参数化方法,设计并实现了一种顾及地球曲率的水平与垂直方向分开插值的地基GPS网层析湿折射率三维分布方法,明显简化了垂直插值的运算,减少了层析实际观测方程中零系数参数的比例。利用美国Dallas地区CORS网实测GPS数据与气象数据,结合位于该区域的FWD探空站探空数据提供的湿折射率垂直轮廓线,验证分析了该方法用于实测数据的可行性及其精度。结果表明：相对于传统层析方法,新方法能够明显提高层析湿折射率垂直轮廓线的精度,与探空结果相比,新方法的RMS、误差分布均优于传统方法,而且垂直内插方法的精度也略高于复杂的三次样条垂直内插方法。  相似文献   

三维非恒定渗流自由面边界积分项的高精度数值积分          下载免费PDF全文

郑桂兰  王媛  裴利华 《水科学进展》2008,19(1):123-128

在三维非恒定渗流有限元计算中,不可避免地需计算自由面上的边界积分项。建议一种高精度数值积分的方法求取自由面边界积分项。其基本思路是,基于8节点空间等参单元,根据压力为零的边界条件确定自由面满足的曲面方程,将自由面边界积分转化为ξη平面上的二重积分;然后再计算自由面与三维等参单元的交点,将交点投影到局部坐标平面ξη上,并根据点与线的相对关系,确定投影点所围成的局部坐标积分区域;再将总积分区域划分成若干个三角形子区域,并利用变步长Simpson方法计算各三角形子区域上的二重积分,从而实现了高精度的自由面边界积分。该方法避免了单元中自由面为平面的假设,可提高计算精度,特别对于单元内自由面变化剧烈情况,更为显著。将该方法应用于砂槽模型和土坝的渗流分析中,计算结果与实际情况较为接近。  相似文献   

行星运动方程的数值积分问题     

张家祥 《紫金山天文台台刊》1989,8(3):159-164

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