数值法

摘要： 保定市对一亩泉水源地保护区范围进行优化调整,需要进一步查明水源地的水文地质条件。为了论证保定市提出的每年开采1500万m^(3)地下水的可行性,对水源地开采后的流场及动水位进行预测。通过水源地边界条件的概化,建立了数值模型,利用数值法预测了水源地每年1500万m^(3)常态化开采10 a后的地下水流场。结果表明,水源地运行过程中,地下水位下降幅度小,不会产生其它环境地质工程问题。

摘要： 某铁矿矿床属典型的玢岩型气化-热液交代为主的充填-接触交代型铁矿床,矿区位于当地侵蚀基准面以下,主要充水含水层属于以裂隙为主的裂隙-岩溶含水岩组,富水性中~强,东、西、北面均为隔水边界,补给条件差,围岩存在突水事故威胁。文章以该矿床为例,采用解析法和数值法分别预测-500 m、-600 m、-700 m三个开采水平矿坑正常涌水量和最大涌水量,预测中采用的参数均为实测数据,对比计算结果,认为水文地质解析法和数值法预测的矿坑涌水量结果基本相近,但矿区含水系统含水介质特征及边界条件不完全符合解析法的假定条件,因此数值模拟的结果更符合实际,即矿坑正常涌水量分别为:Q-500=14400 m^(3)/d、Q-600=20100 m^(3)/d、Q-700=25200 m^(3)/d,矿坑最大涌水量分别为:Qmax-500=17280 m^(3)/d,Q^(max)-600=23270 m^(3)/d,Q^(max)-700=27400 m^(3)/d。为矿山今后进行更有效地防治水工程提供依据。

摘要： 在工程设计中使用直接法对悬链线问题进行数值求解时,往往需要推导特定边界条件下的补充方程,这对一般设计工程师来说存在极大的困难。针对悬链线各种边界问题所对应的补充方程缺乏系统总结的现状,首先推导悬链线的四种工程上常见边界条件下的补充方程,然后分别使用Matlab和Ansys通过四个不同类型算例验证了所推导补充方程的正确性。

摘要： 通过数值和解析相结合的方法研究了对称和不对称分子谐波辐射与其结构的内在关系。首先应用虚实演化法得到了对称分子H^(+)_(2)和不对称分子HeH^(2+)的基态波函数的数值表达式,从基态波函数出发,计算了束缚-连续态跃迁偶极矩,并与纯解析方法得到的跃迁偶极矩进行了比较。结果表明:对于对称分子H^(+)_(2),用虚实演化方法计算得到的基态波函数显著改善了奇次偶极矩和奇次谐波谱的一致性;对于不对称分子HeH^(2+),得到的基态波函数显著改善了奇偶偶极矩最小值和奇偶谐波极化最大值之间的一致性;结果验证了高次谐波谱与跃迁偶极矩之间的一一对应关系。通过跃迁偶极矩可重构分子轨道,从而深入了解对称分子高次谐波与对称分子轨道之间的相互关系及不对称分子奇偶高次谐波与不对称分子轨道之间的相互关系。

摘要： 云南某机场高填方边坡具有原地基及基岩地形起伏大、红黏土软弱层分布广、填筑体厚度大等特点,其最大填方厚度约为70m,最大垂直高差约为46m。本文采用不同的数值法对高填方边坡稳定性进行计算分析,并与传统极限平衡法计算结果进行对比,结果表明:原地基初始地应力和填筑等施工工序对数值法稳定性分析结果影响显著,对于高填方边坡采用数值法分析更能反映边坡实际应力场特征,对于复杂高填方边坡采取数值方法进行稳定性验算是非常必要的。针对本工程的极限平衡法分析中,不同算法之间存在较为一致的相对安全系数大小关系:瑞典条分法<简化Janbu法<简化Bishop法≈Morgenstern-Price法≈Sarma法。极限平衡法(简化Bishop法)所得安全系数结果与应力分析法(SAM)较为接近,相差小于5%;但明显大于强度折减法(SRM),约为前者的1.08~1.22倍,数值法稳定性分析结果相比极限平衡法有一定的安全储备。通过强度折减法中剪应变增量云图得到的滑动面与极限平衡法、应力分析法搜索得到的临界圆弧滑动面位置基本吻合。

摘要： 为分析不同类型防火防爆装置对10 kV三芯电缆中间接头温升及载流量的影响,搭建大电流温升试验平台,开展无防火防爆装置,含不锈钢、铝镁合金和玻璃钢的防爆盒,以及含防爆毯、防火毯共6组温升试验.试验结果表明,在散热效果方面,防爆毯最好,不锈钢防爆盒最差;不同试验组在电缆中间接头径向和轴向表现出相似的温度分布规律.为便于工程应用的同时开展机理分析,基于温升试验数据,分别从解析法和数值法出发,计算不同试验组电缆的载流量.研究结果表明,含不锈钢防爆盒电缆载流量下降比例超过10%,含防爆毯电缆载流量下降比例仅为1%左右,其余下降比例约为10%.研究结果可为电缆中间接头防火防爆装置的选型设计提供参考.

摘要： 本文以赣西平原地区某垃圾填埋场地下水溶质运移模式为研究对象,选用Visual MODFLOW的MT3DMS模块的数值法和一维稳定流动二维水动力弥散问题的解析法,对该垃圾填埋场的铬(六价)污染物在非正常工况下的迁移过程及污染范围进行预测,对比该两种方法在分析赣西平原地区地下水溶质运移中的区别,以研究出更适合于该地区的地下水溶质运移分析方法,为后期该地区开展地下水溶质运移研究的方法选用提供参考。

摘要： 2011年6月,环境保护部颁布了《环境影响评价技术导则-地下水环境》(HJ 610-2011),导则中明确要求地下水环境影响预测方法可采用数值法或解析法。本文在对比数值法和解析法的优缺点的基础之上,以某油田井场为例,分别采用数值法和解析法两种方法对石油类在地下水中的迁移进行模拟预测,预测结果为在预测时间同为50年时数值法的结果小于解析法。在对两种预测结果进行差异性分析的基础上,论述了解析法的适宜性,为解析法在该地区的应用提供了参考。

摘要： 基于对邹庄煤矿区域含水层补给条件的分析,通过数值法和解析法计算了矿坑涌水量,并对计算结果进行了对比分析。对于模型边界、含水层厚度及性质,数值法的处理方法可以较准确地反映含水层实际情况。与解析法相比,数值法的预测结果更加符合涌水量的动态变化特征,总体认为数值法预测的矿坑涌水量比较符合实际。

摘要： 水文地质参数的准确求取对水文地质工作具有重要意义,野外抽水试验是确定水文地质参数的主要方法。文章以某隧道工程穿越松花江段太阳岛站潜水含水层相关水文地质资料为基础,采用数值法、解析法、室内试验法等多种方法求取研究区水文地质参数,对比分析后得到以下结论:当有足够资料数据支撑时,数值法获取的参数更能客观代表场地的实际状态;对于解析法,当模型选择得当时,基于长时间抽水试验观测数据,也可以获得较好的结果;由于室内试验法采样过程对样品存在扰动,以及试验尺度效应的影响,计算出来的参数往往较实际值偏小很多,仅可作为实际工作的参考。

摘要： 在台湾,由于每年能够办理地籍图重测的土地笔数有限,地籍坐标系统因为办理年份的不同,使得数值法地籍图重测后的相邻地段地籍图无法衔接,大大影响后续其他机关套迭整合应用,地政单位本身因为图根点的遗失,造成土地复丈上的困难,且相关单位已不再维护早期布建的控制点已不再维护,使的新建控制点与已经完成地籍图重测地区的地籍图不同坐标系统,又造成该分区图根点补建上的困难.因此,本研究尝试以数学模式四参数及六参数来研究地籍图坐标转换的可行性.台湾本岛面积狭小,可利用土地不多,且土地价值逐年飙升,因此以转换前后的面积差异来分析可行性,本研究地段转换前后四参数模式及六参数模式转换后并无显著差异,其中面积差异在0.1平方公尺以下者,均达92.5％以上;另面积超过1平方公尺以上者,经检视多属面积较大之土地,将其面积差值与登记面积相较,差异仅有0.01％,证明数值法地籍图采用坐标转换方式,可确保绝大多数土地所有权人的权益.

摘要： 城市地铁是轨道交通、地下工程的典型性工程,北京地铁16号线建设区地下水环境敏感,利用Visual Modflow软件,通过水文地质条件概化,建立地铁16号线沿线的地下水流和水质模型,预测评价了地铁建设、运行对区域地下水环境的影响,结论表明,施工期降水会影响局部站点地下水流场,地铁运行未对地下水环境产生明显影响,事故情况污染质浓度小、运移范围小.研究成果为轨道交通、地下工程的地下水环境预测评价提供了参考.

摘要： 本文在已有勘研成果的基础上,根据新增的监测资料,采用均衡法、数值法计算徐州经济开发区地下水可开采资源量.计算结果能够满足D级的评价储量要求,可作为徐州经济开发区合理开发利用地下水、编制供水规划的依据.

摘要： 通过分析2003-2008年王河煤矿矿井涌水量,采用不同方法对其进行预测,通过对预测结果的分析对比,分析了各种预测方法的优缺点,探索为设计、生产部门提供一种可行的预测矿井涌水量的方法.王河煤矿地处荣巩煤田山前岩溶地下水强径流带，是奥灰水最富集的区域。岩溶水系统的主要补给来源为大气降水，矿区主要排水方式为矿井排水。因此，王河煤矿涌水量与岩溶水位密切相关Q-S曲线外推法，就是按观测的生产矿坑涌水量(或新矿区勘探时的抽、放水水量)Q与水位降深s之间的函数关系，建立Q-S曲线方程，外推未来疏干降深水位时的涌水量，而根据实测资料，采取水文地质比拟法进行矿坑涌水量预测也是合适的。通过数学建模，利用数值法，经过区域含水层结构、边界条件、源汇项概化，将计算区水文地质条件概化为非均质各向同性三维非稳定地下水流系统。

摘要： 对王河煤矿矿井涌水量预测方法进行对比研究。水文地质比拟法与数值法预测的正常涌水量值除113090工作面外基本上相差不大;最大涌水量预测值计算差值在200m3/h以内。矿区水文地质边界条件已较清楚，数值法计算中选择的数学模型较可靠，特别是利用有限单元法反演出各中段的水文地质参数，与2009年12月26日-2010年1月9日进行抽水试验，计算得出的渗透系数结果基本一致。进而计算出各开采工作面的涌水量，其准确度还是可信的。这里取两种计算方法中的最大值作为预测值。据上分析认为，矿区水文地质边界条件已较清楚，长观资料数据丰富，进而计算出的涌水量，其准确度还是可信的。109070工作面的涌水量资料丰富，则水文地质比拟法计算各工作面涌水量结果具有较高的参考价值。综合考虑上述因素后，可以选用水文地质比拟法求得的各个工作面涌水量，两种方法求得的矿区的涌水量的较大值作为矿山排水工程设计的依据。

摘要： 介绍了表面式永磁无刷电机气隙磁场解析计算的两种主要方法:保角映射解析修正法和完全解析直接法。两种方法都能有效计算和分析定子开槽时的气隙磁场。前者采用无限深单直槽模型,后者采用平底直槽模型。半解析法将解析法与数值法结合,即解析法计算气隙区域磁场、数值法计算槽域磁场,则能分析不同定子槽形时的气隙及槽域内磁场。

摘要： “萤火工程”是中国和俄罗斯联合开展的火星探测计划，对火星空间环境进行探测研究，这是继“嫦娥工程”后真正意义上的深空探测任务，高精度的轨道是圆满完成这次探测任务的前提和保障，为了在探测任务中给出高精度的轨道，本文结合“萤火工程”任务的特点，在对影响火星探测器轨道的各种摄动因素进行仔细分析的基础上给出了一种数值法轨道确定方法，着重阐述探测器在环绕火星阶段精密轨道确定的方法原理和具体实现过程，并用仿真数据和部分实测数据对该方法进行了验证。

摘要： “萤火工程”是中国和俄罗斯联合开展的火星探测计划，对火星空间环境进行探测研究，这是继“嫦娥工程”后真正意义上的深空探测任务，高精度的轨道是圆满完成这次探测任务的前提和保障，为了在探测任务中给出高精度的轨道，本文结合“萤火工程”任务的特点，在对影响火星探测器轨道的各种摄动因素进行仔细分析的基础上给出了一种数值法轨道确定方法，着重阐述探测器在环绕火星阶段精密轨道确定的方法原理和具体实现过程，并用仿真数据和部分实测数据对该方法进行了验证。

摘要： 在板块俯冲过程中,由于其温度异常产生的负浮力是板块运动和地幔对流的主要驱动力.同时,板块的俯冲过程也导致了地震、火山等对人类社会产生重大影响的地质现象.因此,深入理解板块的俯冲过程是地球科学的一个主要研究方向.俯冲板块在俯冲过程中与周围地幔不断发生热交换,该热演化过程主要由热传导和平流物质交换两种作用构成.俯冲带热结构的演化是控制俯冲过程中物理化学性质转变的决定性因素之一,直接影响人们对矿物脱水、岩石部分熔融、岛弧火山喷发以及俯冲带地震等关键地质现象的理解.对俯冲带热结构的动力学模型研究主要分为解析方法和数值方法两种.目前对大陆俯冲带热结构的研究得到的主要结论为：决定俯冲带热结构最主要的因素是俯冲板块的年龄和垂直下降的速度；俯冲板块的速度越慢、年龄越小，其表面温度越高；反之，速度越快、年龄越大，则表面温度越低；剪切生热，矿物相变，以及岩石的水化和脱水作用都能对俯冲带的热结构产生影响，但这些影响小于其速度和年龄的影响，并且一般集中于局部区域。

摘要： 在板块俯冲过程中,由于其温度异常产生的负浮力是板块运动和地幔对流的主要驱动力.同时,板块的俯冲过程也导致了地震、火山等对人类社会产生重大影响的地质现象.因此,深入理解板块的俯冲过程是地球科学的一个主要研究方向.俯冲板块在俯冲过程中与周围地幔不断发生热交换,该热演化过程主要由热传导和平流物质交换两种作用构成.俯冲带热结构的演化是控制俯冲过程中物理化学性质转变的决定性因素之一,直接影响人们对矿物脱水、岩石部分熔融、岛弧火山喷发以及俯冲带地震等关键地质现象的理解.对俯冲带热结构的动力学模型研究主要分为解析方法和数值方法两种.目前对大陆俯冲带热结构的研究得到的主要结论为：决定俯冲带热结构最主要的因素是俯冲板块的年龄和垂直下降的速度；俯冲板块的速度越慢、年龄越小，其表面温度越高；反之，速度越快、年龄越大，则表面温度越低；剪切生热，矿物相变，以及岩石的水化和脱水作用都能对俯冲带的热结构产生影响，但这些影响小于其速度和年龄的影响，并且一般集中于局部区域。

摘要： 本发明涉及一种无网格法的二维分形目标体频域电磁数值模拟方法，基于二维分形目标体的几何结构构建空间分数阶电导率模型；通过分数阶算子变换，将电导率的空间分数阶运算转换为分数阶拉普拉斯算子，从而获得空间分数阶电磁扩散方程；引入Caputo分数阶导数，将分数阶拉普拉斯算子进行空间离散，采用径向基点插值无网格法，将电场的偏微分运算转换为形函数的偏微分插值，最终实现二维分形目标体的频域电磁数值模拟。本发明的目的在于建立电导率分形与空间分数阶微分的映射关系，构建分形目标体的分数阶电导率模型，通过将无网格方法与Caputo微分相结合，克服分数阶拉普拉斯算子直接求解的复杂性，实现二维分形目标体频率域电磁响应的高精度数值模拟。

摘要： 本发明公开了一种基于有限体积法的河道构筑物过流数值模拟方法。首先获取河道的平面几何数据、河道断面数据和构筑物几何尺寸，河道采用一维有限体积单元离散，水力要素值存储在单元中心，构筑物所在位置为单元界面。根据构筑物过流公式计算每一时间步长内通过构筑物界面的水量，然后采用源项处理的方法在与该界面相邻的上下游两个单元中分别扣除和增加这部分水量，为保证计算的连续性，采用无反射边界条件对构筑物界面处的水力要素值进行重构，进而计算构筑物界面处的数值通量。本发明可以准确反映各构筑物的过流特点，同时保证一维河道水流模型整体计算的精度和稳定性，为一维有限体积法数值框架下的构筑物过流处理提供了一种新的解决途径。

摘要： 本发明提供一种基于拟流线法的底水油藏水平井水驱数值模拟方法，该方法包括：步骤1，收集油藏基本静态和动态信息，为数值模拟计算提供参数；步骤2，根据相渗实验数据，计算各含水饱和度下的Kro、Krw、fw、fw’、PV等参数表；步骤3，根据底水水脊形态，确定拟流线分布，沿流线进行等体积网格剖分；步骤4，模型初始化，根据油藏实际情况，设定网格初始饱和度、压力边界等；步骤5，根据水驱前缘驱替理论，计算饱和度场分布，渗流阻力等模拟参数；该发明针对底水油藏水驱油规律的认识难题，采用拟流线法建立底水驱理论模型，对底水油藏水平井开发动态进行仿真模拟，为底水油藏开发技术政策的制定提供理论和技术支持。

摘要： 输入者可以直观地掌握自己输入的数值，降低未看到误输入的可能性。仅将表示输入的数值的阿拉伯数字显示在第1显示区域中，同时将表示输入的数值的、(i)包括阿拉伯数字和非阿拉伯数字的字符或字符串的字符串以及(ii)仅非阿拉伯数字的字符或字符串的至少任何一方显示在第2显示区域中。

摘要： 本发明公开了一种基于有限体积法的河道构筑物过流数值模拟方法。首先获取河道的平面几何数据、河道断面数据和构筑物几何尺寸，河道采用一维有限体积单元离散，水力要素值存储在单元中心，构筑物所在位置为单元界面。根据构筑物过流公式计算每一时间步长内通过构筑物界面的水量，然后采用源项处理的方法在与该界面相邻的上下游两个单元中分别扣除和增加这部分水量，为保证计算的连续性，采用无反射边界条件对构筑物界面处的水力要素值进行重构，进而计算构筑物界面处的数值通量。本发明可以准确反映各构筑物的过流特点，同时保证一维河道水流模型整体计算的精度和稳定性，为一维有限体积法数值框架下的构筑物过流处理提供了一种新的解决途径。

摘要： 本发明公开了一种基于生死单元法的细杆类多孔结构变形数值补偿方法，其主要通过生死单元法仿真细杆类多孔结构逐个单元的3D打印过程，其中包括了温度场的打印过程仿真和应力场的打印过程仿真；依据温度场和应力场耦合理论计算得到细杆类零件变形量；通过法向变形补偿法计算得到模型中所有节点重构坐标；以点构线、以线构面，以面构体，扫掠得到细杆类零件重构模型，进而得到重构点阵模型。本发明巧妙地应用生死单元法仿真细杆类多孔结构逐个单元的3D打印过程，将减少打印件变形量问题转变为改变初始几何模型的问题，为提高3D打印成型零件的精度提供了一条全新的思路。

摘要： 本发明公开了一种基于显式动力学的隧道顶进法进洞施工数值模拟方法，首先，建立隧道顶进法进洞施工的ABAQUS有限元模型；然后，编写基于时间和空间的单元删除算法；最后，调用基于时间和空间的单元删除算法进行进洞施工数值计算；对计算结果进行分析。本发明可有效模拟隧道顶进法进洞施工先顶进再开挖的动态过程，解决了使用显示动力学模拟隧道顶进法进洞施工不能模拟开挖的问题，可为相关施工技术模拟提供参考。

摘要： 本发明一种基于形函数插值的沥青混合料三维数值模型跨尺度分析法，建立完整的沥青路面宏‑细观跨尺度分析流程，探究宏观沥青路面层状结构材料力学性能与对应沥青混合料细观几何分布特征和组分特性的联系；基于形函数插值理论和有限元分析方法，提出有效的沥青路面有限元三维模型宏观‑细观位移传递方法，实现沥青路面有限元模型宏观位移‑细观位移跨尺度传递计算，并可基于宏观‑细观三维模型几何特征和插值精度选用对应形函数和比例参数，解决三维模型降尺度位移传递问题；考虑细观混合料实际几何分布特征和组分特性，基于均匀化计算，完成自沥青混合料细观模型实际材料几何分布特征和组分特性计算宏观模型均匀材料物理力学特性的升尺度计算。

摘要： 本发明公开了一种基于可压缩流浸入边界法的翼伞流固耦合数值模拟方法，包括建立空间背景网格和翼伞流场网格，翼伞网格嵌入空间背景网格，在翼伞位置附近进行网格加密，通过几何相交方法确定翼伞网格和空间背景网格的相交情况，生成翼伞的结构有限元网格并与翼伞流场网格建立对应关系；使用有限体积法求解空间背景网格上的可压缩Navier‑Stokes方程，在边界条件处理上，翼伞采用无滑移壁面边界条件，采用FIVER方法计算一维半Riemann问题得到翼伞边界上的通量；计算得到的流场气动力作用于翼伞，通过非线性结构动力学有限元方法求解翼伞的结构变形和运动，更新翼伞网格的位置；翼伞工作过程的分析研究提供了重要参考。

摘要： 本发明的一种采用数值法进行卫星轨道预测的异构并行计算方法，基于CUDA架构的CPU+GPU构成的异构环境，所述方法包括如下步骤：S1、调用CPU执行采用数值法计算卫星轨道所需的参数初始化，包括初始化轨道计算的环境和计算目标信息、轨道时间坐标系和地理坐标系的转化；S2、调用GPU基于CPU初始化的参数、使用数值法并行计算所有卫星的轨道数据。本发明通过将与卫星位置无关的计算过程分离出来由CPU来执行一次运算，并将结果以参数的方式传入GPU进行轨道并行计算，使得摄动力求解过程中减少了大量的重复计算，降低了整个计算过程的计算量，同时也降低了摄动力运算过程并行化的难度。