数学物理中的总体和局部场GL方法

为了求解物理化学生物材料和金融中的微分方程,提出了一种总体(Global)和局部(Local)场方法.微分方程的求解区域可以是有限域,无限域,或具曲面边界的部分无限域.其无限域包括有限有界不均匀介质区域.其不均匀介质区域被分划为若干子区域之和.在这含非均匀介质的无限区域,将微分方程的解显式地表示为在若干非均匀介质子区域上和局部子曲面的积分的递归和.把正反算的非线性关系递归地显式化.在无限均匀区域,微分方程的解析解被称为初始总体场.微分方程解的总体场相继地被各个非均匀介质子区域的局部散射场所修正.这种修正过程是一个子域接着另个子域逐步相继地进行的.一旦所有非均匀介质子区域被散射扫描和有限步更新过程全部完成后,微分方程的解就获得了.称其为总体和局部场的方法,简称为GL方法.GL方法完全地不同于有限元及有限差方法,GL方法直接地逐子域地组装逆矩阵而获得解.GL方法无需求解大型矩阵方程,它克服了有限元大型矩阵解的困难.用有限元及有限差方法求解无限域上的微分方程时,人为边界及其上的吸收边界条件是必需的和困难的,人为边界上的吸收边界条件的不精确的反射会降低解的精确度和毁坏反算过程.GL方法又克服了有限元和有限差方法的人为边界的困难.GL方法既不需要任何人为边界又不需要任何吸收边界条件就可以子域接子域逐步精确地求解无限域上的微分方程.有限元和有限差方法都仅仅是数值的方法,GL方法将解析解和数值方法相容地结合起来.提出和证明了三角的格林函数积分方程公式.证明了当子域的直经趋于零时,波动方程的GL方法的数值解收敛于精确解.GL方法解波动方程的误差估计也获得了.求解椭圆型,抛物线型,双曲线型方程的GL模拟计算结果显示出我们的GL方法具有准确,快速,稳定的许多优点.GL方法可以是有网,无网和半网算法.GL方法可广泛应用在三维电磁场,三维弹塑性力学场,地震波场,声波场,流场,量子场等方面.上述三维电磁场等应用领域的GL方法的软件已经由作者研制和发展了。     

基于修正的Clough-Penzien地震动模型时MTMD的动力特性

研究了由许多刚度和阻尼保持常量而频率呈线性分布的TMD形成的MTMD的地震特性，基于虚拟激励法和本文提出的平稳过滤有色噪声地震动模型（修正的Clough-Penzien地震动模型），建立了结构－MTMD系统的传递函数，进而导出了设置MTMD时结构的动力放大系数（DMF）明确表达式。MTMD的优化准则可选为最大动力放大系数的最小值的最小化（Min.Min.Max.DMF)。通过最优搜寻可得MTMD的最优频率间隔、平均阻尼比、调谐频率比和相应的无量纲控制有效性指标。考虑结构受控频率与场地土卓越频率比的不同取值和不同场地类型，研究了场地土卓越频率和场地类型对MTMD最优参数及有效性的影响。而且，为比较，基于Clogh-Penzien地震动模型和不考虑地震动模型的结果也被考虑。     

Low-Frequency Asymptotic Analysis of Seismic Reflection from a Fluid-Saturated Medium

Reflection of a seismic wave from a plane interface between two elastic media does not depend on the frequency. If one of the media is poroelastic and fluid-saturated, then the reflection becomes frequency-dependent. This paper presents a low-frequency asymptotic formula for the reflection of seismic plane p-wave from a fluid-saturated porous medium. The obtained asymptotic scaling of the frequency-dependent component of the reflection coefficient shows that it is asymptotically proportional to the square root of the product of the reservoir fluid mobility and the frequency of the signal. The dependence of this scaling on the dynamic Darcy’s law relaxation time is investigated as well. Derivation of the main equations of the theory of poroelasticity from the dynamic filtration theory reveals that this relaxation time is proportional to Biot’s tortuosity parameter.     

Analytic hierarchy based policy design method (AHPo) for solving societal problems that require a multifaceted approach

This paper proposes an AHP based statistical method for the design of a comprehensive policy alternative, AHPo, for solving societal problems that require a multifaceted approach. In the proposed method, criteria relevant to the goal or focus are structured in the same way as in the conventional AHP. However, these two methods are quite different in regard to the method of quantification. The new method predicts or analyses the impact of the policy alternatives on the overall goal. In other words, it predicts or rationalizes the way people appreciate the situation in which an alternative is adopted and implemented. It will serve as a tool for supporting (especially political) decision making.     

Subspace modelling for structured noise suppression

The problem of structured noise suppression is addressed by (i) modelling the subspaces hosting the components of the signal conveying the information and (ii) applying a nonlinear non-extensive technique for effecting the right separation. Although the approach is applicable to all situations satisfying the hypothesis of the proposed framework, this work is motivated by a particular scenario, namely, the cancellation of low frequency noise in broadband seismic signals.     

Axisymmetric spherical shell with variable wall thickness

This paper is engaged in research of the problem of axisymmetric spherical shell with variable wall thickness. The solutions for the problem are given for the spherical shell segment which does not contain the pole of sphere and the point of zero wall thickness. First Received July 24, 1982     

Convex-model analysis of the seismic response

I.IntroductionThemaximumresponseofastructureisoftenusedasthebasisfordesigning.Drenick(l968,l97o),Shinozuka(l97O)andmanyotherauthorshaveusedthemaximumresponsetoseismicexcitationasadesigncriterion.Theresponse-spectrumtheoryinseismicdesignisalsobasedonthemax…     

地面地震CT在浅层勘探中的应用

在地表面沿研究区域的四周布置激发点和检波器 ,进行人工地震观测记录。地震能量由激发点到达接收点 ,利用直达波、反射波和折射波等多震相 ,进行 CT反演 ,得到波速地震 CT图像。该图像给出浅层波速横向分布 ,反映了覆盖层分区及基底岩性特点与构造分布。该方法应用于某工程场地的浅层勘探中 ,所得波速 CT图像与地质露头及开挖相吻合。该方法将地震 CT技术从钻孔和巷道中解放出来。     

三峡库区巫山移民新城址松散堆积体成因机制研究

以巫山移民新城址松散堆积体成因类型为例 ,对三峡库区分布较广的松散堆积体进行了研究。通过对大量新开挖剖面的调查测绘 ,在许多地段发现了堆积与基岩之间的滑坡主滑带 ,说明了在该区分布较广的松散堆积体成因具有复合性。它是构造和岩溶作用前提下形成的滑坡体、崩塌体、泥石流堆积体和岩溶坍陷堆积体。运用高分辨率浅层地震勘探揭示堆积体发育深度可达 40 m至 6 0 m ,通过面波测试可按波速将之划分为三层。最后 ,建立了松散堆积体形成演化的概念模型 ,并运用目前最新版本的离散元软件 (UDEC3.0 )对其中最为重要的一种类型滑崩堆积体的形成演化过程进行了模拟。结果表明 ,该区的层状岩体在长江河流下切过程中 ,形成了区域性的卸荷松动 ,而在岩体下部形成压碎张裂带 ;地下水沿卸荷拉裂带渗入 ,并与压裂带贯通 ,形成了岩溶发育带 ,为滑坡、崩塌、塌陷等表生改造提供了条件。     

钢球—限位系统隔离桥梁结构水平地震作用的试验及分析

本文对钢球—限位桥墩基础隔震系统进行了模型试验,并用数值方法对这种隔震系统限位装置的刚度与隔震效果进行了一些比较计算,结果表明：该隔震系统能有效地隔离水平地震力作用,且其限位装置刚度的合理选择,对桥墩隔震效果是更加有利的。本文提出的桥墩基础隔震方法具有较好的工程应用前景