On the linear elastic responses of the 2D bonded discrete element model     

Gao-Feng Zhao  Qiuyue Yin  Adrian R. Russell  Yingchun Li  Wei Wu  Qin Li 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(1):166-182

The bonded discrete element model (DEM) is a numerical tool that is becoming widely used when studying fracturing, fragmentation, and failure of solids in various disciplines. However, its abilities to solve elastic problems are usually overlooked. In this work, the main features of the 2D bonded DEM which influence Poisson's ratio and Young's modulus, and accuracy when solving elastic boundary value problems, are investigated. Outputs of numerical simulations using the 2D bonded DEM, the finite element method, a hyper elasticity analysis, and the distinct lattice spring model (DLSM) are compared in the investigation. It is shown that a shear interaction (local) factor and a geometric (global) factor are two essential elements for the 2D bonded DEM to reproduce a full range of Poisson's ratios. It is also found that the 2D bonded DEM might be unable to reproduce the correct displacements for elastic boundary value problems when the represented Poisson's ratio is close to 0.5 or the long-range interaction is considered. In addition, an analytical relationship between the shear stiffness ratio and the Poisson's ratio, derived from a hyper elasticity analysis and applicable to discontinuum-based models, provides good agreement with outputs from the 2D bonded DEM and DLSM. Finally, it is shown that the selection of elastic parameters used the 2D bonded DEM has a significant effect on fracturing and fragment patterns of solids.  相似文献   

海州湾4种鱼类生长特征的空间异质性     

王琨  张崇良  王晶  任一平 《海洋学报》2019,41(12):62-70

传统的渔业资源评估均假设鱼类的生长参数是匀质的，然而近年来越来越多的研究表明海洋鱼类生长存在空间异质性。为探究海州湾鱼类生长参数的空间异质性现象，本研究分析了2013–2018年海州湾及其邻近海域方氏云鳚(Pholis fangi)、尖海龙(Syngnatus acus)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)的空间分布，使用电子体长频率分析方法结合Bootstrap重抽样方法估算了这4种鱼类的生长参数及其在深、浅水区域中的差异。结果显示，这4种鱼类生长参数均表现出一定的空间异质性，其中尖海龙和小黄鱼生长参数的空间异质性表现较为明显。这种差异可能是由于空间上的理化条件、群落结构以及物种本身洄游分布的差异而产生的。  相似文献   

毛蚶天津群体形态性状对体质量的影响研究     

张超  李永仁  郭永军  梁健 《海洋通报》2019,38(4):400-404

为探讨形态性状对体质量的影响,指导毛蚶的选育,以毛蚶天津群体为研究对象,测量壳长、壳宽、壳高、体质量,并进行统计分析。结果表明,壳宽是体质量的主要影响因子,其与体质量的相关系数为0.953,直接作用为0.505,间接作用为0.448,壳长、壳高间接作用分别为0.483、0.480,综合决定系数为0.706 6。毛蚶体质量多元回归方程为Y=-40.8+0.438X1+1.124X2+0.469X3,R2=0.924;以壳宽为自变量,体质量回归方程为:Y=5.443×10-3X22.519,R2=0.937。  相似文献   

基于DINEOF的静止海洋水色卫星数据重构方法研究          下载免费PDF全文

陈奕君  张丰  杜震洪  刘仁义 《海洋学研究》2019,37(4):14-23

静止轨道海洋水色成像仪(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)提供了时间分辨率达小时级的海洋水色数据,使得对海洋环境的逐时变化监测成为可能。然而受到海洋上空云、雾和霾的影响,数据出现连续高缺失率甚至完全缺失的情况,使得数据使用价值大大降低。在经验正交函数重构法(Data INterpolating Empirical Orthogonal Functions, DINEOF)的基础上,突出时间要素在重构中的地位,运用异常像元检测、拉普拉斯平滑滤波和时间模态2次分解插值,提出了适用于静止海洋水色卫星数据的重构方法——DINEOF-G。利用此方法对杭州湾2017年的GOCI总悬浮物质量浓度数据进行重构,结果表明该方法相比经典方法在重构精度上提高了8%,数据重构率提高了36%,且重构结果较好地反映了杭州湾总悬浮物质量浓度的季节变化规律和空间分布特征。  相似文献   

同步改正法平均海面传递应用于海南岛礁测绘的探讨     

张亮  车志伟  张景凯 《海洋技术学报》2019,38(5)

同步改正法因其特点和优势被广泛应用于平均海面传递,文中从平均海面的理论定义和实际计算两方面出发,对同步改正平均海面传递法原理进行了论述。利用海南岛周边的长期验潮站数据,按单站传递和多站组网传递分别分析了同步改正平均海面传递的规律。结果表明,单站传递同步观测10 d能满足岛礁测绘对垂直基准面精度的要求,采用多站组网传递能较明显地减少同步时长较短时的极限误差。当采用多站组网平均海面传递同步观测5 d,其极限误差可达10 cm以内,建议在同步观测时间有限时采用该方法。结合海南岛验潮站和岛礁分布情况,同步改正平均海面传递法应用于海南岛礁测绘是可行的。  相似文献   

一维综合孔径微波辐射计遥感海面温度的敏感性分析     

陈冠宇  艾未华  陆文  冯梦延 《海洋学报》2019,41(3):143-154

一维综合孔径微波辐射计能够有效提高观测的空间分辨率，其观测入射角通常在0°~55°范围内变化。为了开发适用于一维综合孔径微波辐射计的海面温度反演算法，需要评估其观测亮温对海洋大气环境要素的敏感性。利用海面发射率模型和大气辐射传输模型，构建了适用于一维综合孔径微波辐射计的微波海洋大气辐射传输模式，研究了C波段垂直和水平极化微波辐射亮温在不同入射角下对海洋大气环境要素的敏感性变化情况，并定量计算了相应的敏感系数。结果表明:垂直和水平极化亮温对海洋大气环境要素的敏感性表现出不同的特性。随着入射角的增大，垂直极化亮温对海面温度的敏感性增强，对海面风场的敏感性相对减弱；水平极化亮温则相反。由大气水汽含量和云液态水含量误差引入的垂直和水平极化亮温误差随入射角增大而增大，但是，即使在55°的大入射角下垂直和水平极化亮温误差仍小于0.12 K。对于海面温度反演精度优于1 K的要求，一维综合孔径微波辐射计的测温精度需优于0.6 K。研究结果对于一维综合孔径微波辐射计海面温度反演算法的研究和载荷设计具有一定的理论指导意义。  相似文献   

江苏海岸中部近岸冬季潮汐和潮流特征     

王逸涵  王韫玮  于谦  蔡辉  高抒 《海洋科学》2019,43(10):66-74

南黄海西侧的江苏海岸近岸区域,素以地形复杂、潮流强劲、悬沙输运剧烈著称,但是较长期的同步潮位和潮流观测数据仍然缺乏,尤其是在近岸(20 km)浅水(20 m)区域。2014年1月在大丰港附近开展了连续潮位和潮流观测,获得的数据揭示了一系列特征。此地潮汐潮流为正规半日潮,浅水分潮显著。平均潮差为3.05 m,最显著的两个分潮为M2和S2分潮,振幅分别为1.45 m和0.52 m。潮流最显著的半日分潮M2分潮和最显著的浅水分潮M4分潮在沿岸方向上振幅分别为0.84m/s和0.12m/s,在跨岸方向上振幅分别为0.24 m/s和0.01 m/s,沿岸方向占绝对优势。潮波的沿岸传播介于前进波和驻波之间,驻波的特征稍强。M2分潮潮流椭圆最大流(长轴)方向为南偏东7.4°。存在冬季沿岸向北的余流,垂向平均值的大小为2.2 cm/s。以上潮汐潮流特征为该区域海洋物质输运研究提供了基础资料。  相似文献   

不同插值方法在海域气象参数估算中的可靠性评价          下载免费PDF全文

艾葳  万继敏  崇元 《海洋技术学报》2019,38(2)

海域条件下的气象观测具有数据稀少、变化大且观测站点分布不均的特点,其插值精度受插值方法影响较大。首先对常规插值方法进行理论分析,进而选取了反距离加权法、克里金法和样条函数法三种插值方法进行了插值实验和精度分析。根据渤海湾某区域的气象历史数据,采用不同方法绘制了温度、压强和湿度的插值平面图,并基于交叉验证的方式对各插值方法进行了对比,给出了不同方法的插值估算可靠性评价。结果表明:温度、压强和湿度的插值精度均是基于反距离加权法的插值结果最优(MAE_(温度)=2.42,RMSE_(温度)=1.92,MAE_(压强)=2.05,RMSE_(压强)=1.30,MAE_(湿度)=11.394, RMSE_(压强)=6.43),同时基于反距离加权法的图形绘制可视化效果也要优于其他两种方法。研究结果可为海域气象参数估算提供理论和实践依据。  相似文献   

九孔鲍MSTN基因cSNP多态性及与生长性状关联分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

艾加林  栗志民  刘建勇  申玉春 《热带海洋学报》2019,38(2):78-85

九孔鲍(Haliotis diversicolor supertexta)是中国南方具有较高经济价值的养殖贝类。肌肉生长抑制素(Myostatin, MSTN)是转化生长因子β超家族(TGF-β)中参与动物肌肉生长的重要调控因子, 因此MSTN基因是动物遗传改良的重要候选基因。为探究九孔鲍MSTN基因的多态性及其生长相关性, 实验采用PCR产物直接测序方法对九孔鲍MSTN基因进行单核苷酸多态性(SNP)筛选, 对MSTN基因SNP与体质量、壳长、壳宽进行关联性分析, 运用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术检测九孔鲍MSTN基因不同基因型的表达水平。结果显示: 在九孔鲍MSTN基因中共筛选出9个SNP位点。SNP位点与生长性状关联分析发现, 九孔鲍MSTN基因编码区SNP位点g909C>T发生C/T同义突变与九孔鲍体质量、壳长、壳宽显著相关。TT基因型九孔鲍的体质量显著高于CC基因型和TC基因型个体; TT基因型的壳长、壳宽显著高于CC基因型(p<0.05)。通过qRT-PCR检测显示, 在九孔鲍MSTN基因SNP位点g909C>T的3种基因型中, TC和CC基因型的基因表达量显著高于TT基因型(p<0.05)。研究结果表明MSTN基因SNP位点g909C>T可作为九孔鲍标记辅助选择育种重要候选标记。  相似文献   

Effects of wave directionality on extreme response for a long end-anchored floating bridge     

《Applied Ocean Research》2019

Reliable design codes are of great importance when constructing new civil engineering concepts such as floating bridges. Previously only a scarce number of floating bridges have been built in rough wave conditions and only limited knowledge of the extreme environmental conditions and the associated extreme response exists. To form a better design basis an increased understanding of the sensitivity in the structural response towards changes in short-crested sea parameters is needed. Furthermore, acquiring the necessary accuracy in simulated extreme response is often a computationally expensive endeavour and the number of simulations needed is often based on experience. The present study investigates the wave-induced short-term extreme response of a simplified end-anchored floating bridge concept for several wave environments with a return period of 100 years. The study includes convergence of the coefficient of variation for the extreme response for different realization lengths as well as number of realizations. The sensitivity in the structural response towards different main wave directions and spreading exponents is investigated and includes both transverse and vertical displacement response spectra and extreme Von Mises stress in the bridge girder cross-section. The extreme response is based on an accuracy of 2% in the coefficient of variation equivalent to 40 3-h realizations and a low sensitivity in the response is found for natural occurring spreading exponents and for main wave directions within 15° from beam sea.  相似文献