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中国科学院地质与地球物理研究所2015年度（第15届）学术年会

作者：刘少林李小凡汪文帅朱童中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院地球与行星物理重点实验室宁夏大学数学与计算机学院中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院

将弹性波方程变换至Hamilton体系,构造适用于弹性波模拟的高效显式二阶辛Runge-Kutta-Nystrm(RKN)格式,运用根数理论得到此格式的阶条件方程组.通过给定系数的限定条件,得到方程的对称解.为了使时间离散误差达到极小,提出数值频率与... 详细信息

将弹性波方程变换至Hamilton体系,构造适用于弹性波模拟的高效显式二阶辛Runge-Kutta-Nystrm(RKN)格式,运用根数理论得到此格式的阶条件方程组.通过给定系数的限定条件,得到方程的对称解.为了使时间离散误差达到极小,提出数值频率与真实频率比较,通过Taylor展开,得到关于辛系数的限定方程,求解方程组得到最小频散辛RKN格式.对比分析时间演进方程的稳定性,得到使库朗数达到极大值的限定方程,求解方程组得到最稳定辛RKN格式.发现此两种格式为同一格式.新得到的辛RKN格式不依赖于空间离散方法,为了对比的需要,选取有限差分法进行空间离散.在频散、稳定性分析中,与常见辛格式对比,从理论上分析了本文提出的格式在数值频散压制、稳定性提升等方面的优势,数值实验进一步证实了理论分析的正确性.

关键词：弹性波方程辛RKN格式稳定性条件频散关系有限差分法

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基于相关性度量的触觉步态特征优化

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吉林大学学报（工学版） 2015年第5期45卷 1608-1614页

作者：张艳梁栋鲍文霞朱明孙怡宁安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230039 安徽大学物理与材料科学学院合肥230601 安徽大学电子信息工程学院合肥230601 中国科学研究院智能机械研究所合肥230031

在现有动力学特征基础上,提出了基于相关性度量的触觉步态组合特征优化方法(CCFO)。采用数学形态学提取触觉步态区域特征,同时提取触觉步态的图像特征,包括校正后外接矩形长宽比和对比度、相关性、熵等特征;采用相关性度量准则优化得到... 详细信息

在现有动力学特征基础上,提出了基于相关性度量的触觉步态组合特征优化方法(CCFO)。采用数学形态学提取触觉步态区域特征,同时提取触觉步态的图像特征,包括校正后外接矩形长宽比和对比度、相关性、熵等特征;采用相关性度量准则优化得到动力学特征,通过分析图像特征的相关性保留最优图像特征,优化后特征线性叠加构成触觉步态特征集。实验数据采用ITCSH GaitⅡ步态数据库,计算各特征组内相关系数和变异系数,结果表明,各特征具有较好的稳定性,并在身份识别中验证了特征集的有效性,实验结果说明CCFO方法可以有效地减少特征数,提高识别率。

关键词：计算机应用区域特征外接矩形长宽比纹理特征相关性度量

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光约束颗粒射流的稳定性研究

光约束颗粒射流的稳定性研究

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第十五届现代数学和力学学术会议

作者：王志亮牛振宇王涵黄凯上海大学上海市应用数学与力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室

本文以OLED技术的真空镀膜问题为背景,对有机发光材料颗粒射流的受控约束问题进行了建模分析。通过Lorenz-Mie理论计算经过多粒子体系后高斯光束能量的的衰减规律;对建立的动理学模型应用流动稳定性理论了分析,表明存在临界电韦伯数使... 详细信息

本文以OLED技术的真空镀膜问题为背景,对有机发光材料颗粒射流的受控约束问题进行了建模分析。通过Lorenz-Mie理论计算经过多粒子体系后高斯光束能量的的衰减规律;对建立的动理学模型应用流动稳定性理论了分析,表明存在临界电韦伯数使得光束对颗粒射流的约束成立;同时采用分子动力学对颗粒系统进行了直接模拟,得到了一致的结果。

关键词：稳定性研究

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岷江下游(龙溪口枢纽至合江门)典型碍航滩段不同航道尺度的整治效果分析

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中国水运（下半月） 2016年第3期16卷 249-252页

作者：张有林吕彪金瑞四川省交通运输厅交通勘察设计研究院四川成都610017 交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程实验室工程泥沙交通行业重点实验室天津300456

岷江下游(龙溪口枢纽至合江门)河段碍航滩段大多为浅滩碍航,为分析不同设计航道尺度(按设计水位下不同深度对不满足要求浅区航道进行疏挖)的整治效果,文中选取老君碛滩段为代表性碍航滩段进行研究分析。针对老君碛滩段河流形态不规则的... 详细信息

岷江下游(龙溪口枢纽至合江门)河段碍航滩段大多为浅滩碍航,为分析不同设计航道尺度(按设计水位下不同深度对不满足要求浅区航道进行疏挖)的整治效果,文中选取老君碛滩段为代表性碍航滩段进行研究分析。针对老君碛滩段河流形态不规则的特点,建立了基于四边形网格老君碛浅滩段二维水流数学模型,通过天然资料对模型进行率定,从验证结果可以看出,模拟结果与天然实测值吻合较好,表明数学模型可以真实反映老君碛浅滩段水动力条件,模型可用于该滩段不同航道尺度的预报计算。

关键词：岷江下游老君碛浅滩段航道尺度整治效果

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北京城市暴雨分型及短历时降雨重现期研究

北京城市暴雨分型及短历时降雨重现期研究

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第33届中国气象学会年会

作者：赵琳娜王彬雁白雪梅李依瞳杨瑞雯李潇濛中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室成都信息工程大学大气科学学院四川省气象台黑龙江省气象台

近年来,城市特大暴雨等极端天气事件越来越多,暴雨引发的洪涝灾害已成为影响城市建设安全、经济社会平稳发展与居民生活安定的主要气象灾害。随着北京城市化进程加快,不透水下垫面的大幅度增加导致城市内涝时有发生,这给城市雨水系统规... 详细信息

近年来,城市特大暴雨等极端天气事件越来越多,暴雨引发的洪涝灾害已成为影响城市建设安全、经济社会平稳发展与居民生活安定的主要气象灾害。随着北京城市化进程加快,不透水下垫面的大幅度增加导致城市内涝时有发生,这给城市雨水系统规划、建设和管理带来严峻挑战。在城市排水设计和防洪排涝中,关键是设计洪峰流量的计算。不同类型的降雨过程即降水雨型,得出的洪峰流量可能有较大差异。此外,本文利用1961—2004年44 a北京观象台逐分钟降雨资料,采用模糊识别法对北京降雨过程进行雨型划分,以期得到北京雨型特征,并选取3种概率分布模型计算北京地区多年降雨过程中不同历时降雨极值的重现期并进行对比分析,为城市积涝预报预警、给水排水、防涝规划、工程设计与建设等提供科学支撑,也可对城市规划设计标准可提供非常重要的参考。1资料处理与研究方法 1.1资料及处理本研究选取北京观象台(116°28′E,39°48′N)作为研究站点。根据《降水量等级》(GB/T 28592-2012),本文以20:00—20:00(北京时,下同)1440 min降雨量大于等于50.0mm作为一场暴雨过程,并利用模糊识别法和统计分析法分析雨型特征。不同历时降水极值及其重现期的计算,采用《城市排水工程设计——暴雨强度公式编制技术指南》中的方法,分别选取5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min共10个历时,提取每年前10个年最大降雨量进行降序排列后,选择资料长度的4倍作为概率计算的基本资料。由于近年来城市设计排水系统的重现期取值常大于1 a,因此本研究重现期分别选择2、5、10、50、100 a。1.2雨型分析方法对于降雨过程而言,每一场呈现出不同的降雨特征。包高马佐娃等根据对降雨过程的大量统计分析,将其概括为7类雨型,单峰型雨型,其峰值分别位于前部、后部和中部;均匀型雨型;双峰型雨型。1.3降雨极值概率分布模型对不同城市降雨极值概率分布模型进行分析时,一般应根据不同地域的特点采用不同的概率分布进行概率曲线拟合。本文分别采用指数分布、皮尔逊Ⅲ型和耿贝尔分布对北京不同历时的降雨极值概率分布进行拟合并作比较,利用K-S方法对三类概率分布进行检验。此外,计算经验分布和实际分布之间的相关系数(r),将其作为进一步选择分布函数的参考标准,以确定哪类概率分布更适合计算北京地区不同历时下降雨极值的重现期。2结果与分析2.1北京地区暴雨日数的分布特点为了获得北京地区降雨过程的特征,以24 h(20:00—20:00时)日降水量大于等于50.0mm作为划分标准,筛选出1961—2004年内所有暴雨过程。结果表明,暴雨80场,其中大暴雨10场,占总场次的12.5%。暴雨日数年代际差异较大,平均每年出现1.8 d,最多可达5 d,最少无暴雨日。2.2暴雨雨型统计将本文选出来的80场降雨过程划分为6个阶段,得到不同降雨过程的雨型。分析可知,北京地区暴雨多单峰型,占80%以上,而均匀型和双峰型较少。这与岑国平等采用模糊识别法分析北京卢沟桥雨量站雨型所得到的该站单峰型雨型居多的结果相一致。而不同月份7类雨型的分布并不一致,6月双峰型雨型,7—9月应重点关注单峰型雨型。2.3暴雨雨型分析通过分析上述80场降雨过程的时程图,发现北京地区降雨的高值区主要集中在00:00—06:00和12:00—18:00,这与李建等利用北京市1961—2004年逐时自记降雨资料得到的北京夏季降雨日变化存在的两个峰值区分别位于午后至傍晚和清晨的结论相一致。单峰型雨型相对于双峰型、均匀型而言,雨量更集中,且更易造成城市洪涝。可见,在一些对暴雨比较敏感的区域,如城市、机场等进行城市防洪时,应重点考虑单峰型雨型。2.4不同历时降雨极值重现期估计在实际工作中,对于每场降雨过程仅仅掌握其演变过程是不够的,还需揭示降雨平均强度与最强时段出现的规律。本文选取北京不同降雨历时(5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min)的年最大降雨量作为统计样本。分别利用指数分布、耿贝尔分布、皮尔逊Ⅲ型进行概率分布模拟。分析各短历时降雨极值表明,北京5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min短历时降雨极值分布不服从指数分布而服从皮尔逊Ⅲ型,由皮尔逊Ⅲ型计算的短历时重现期降雨量能较好地描述北京年最大分钟降雨量。北京重现期降雨极值随着历时增加而增大。200 a不同重现期内,10 min降雨极值取值10.42.6 mm,60 min降雨极值取值22.39.2 mm,180 min降雨极值取值53.09.8 mm。3结论与讨论城市降雨雨型和降雨历时极值的确定,对城市有效开展防洪排涝具有重要意义。北京地区降水由于受多种天气系统、地形和城市热岛效应等因素的综合影响,降雨时空分布不均匀,以致至今尚无统一的降

关键词：暴雨雨型降雨过程重现期皮尔逊Ⅲ型

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油层有效厚度对油藏开发效果的影响

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数学的实践与认识 2016年第2期46卷 147-154页

作者：田选华陆正元刘全稳胡罡王晓雪宋志超广东石油化工学院石油工程学院广东茂名525000 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610059 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒84100 中石化胜利油田分公司地质科学研究院山东东营257015

针对当前油藏工程界普遍存在的油层有效厚度对油藏开发效果是有影响的认识未给出理论证实的问题,从单相不可压缩流体、单相弱可压缩流体渗流入手,应用油藏渗流力学原理及油藏数值模拟方法,明晰了油藏开发效果的影响因素,并应用油藏数值... 详细信息

针对当前油藏工程界普遍存在的油层有效厚度对油藏开发效果是有影响的认识未给出理论证实的问题,从单相不可压缩流体、单相弱可压缩流体渗流入手,应用油藏渗流力学原理及油藏数值模拟方法,明晰了油藏开发效果的影响因素,并应用油藏数值模拟软件ECLIPSE进行了验证.理论研究与数值模拟研究结果表明,油层有效厚度对油藏开发效果都是有影响的,且油层有效厚度越厚,其对油藏开发效果影响越大.油层有效厚度是通过油藏流体重力作用来影响油藏开发效果的.在油藏开发效果影响规律研究中,理论研究和数值模拟方法各有优缺点,理论研究方法应注意相关理论适用条件,数值模拟方法应规避影响其计算精度的网格数、油水井生产制度等参数.

关键词：开发效果影响因素有效厚度计算公式数值模拟验证

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风影响下的多无人机协同任务分配模型

风影响下的多无人机协同任务分配模型

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第十九届中国管理科学学术年会

作者：梁峥峥罗贺朱默宁牛艳秋方向合肥工业大学管理学院过程优化与智能决策教育部重点实验室

在本研究中,考虑无人机在实际飞行中受到风的影响,导致无人机的地速大小和方向发生改变,根据风速、无人机空速和地速之间的矢量关系,建立无人机在目标点间飞行时间的计算方法。在此基础上,以无人机的总任务完成时间和总航行时间作为优... 详细信息

在本研究中,考虑无人机在实际飞行中受到风的影响,导致无人机的地速大小和方向发生改变,根据风速、无人机空速和地速之间的矢量关系,建立无人机在目标点间飞行时间的计算方法。在此基础上,以无人机的总任务完成时间和总航行时间作为优化目标,构建了风影响下的多无人机协同任务分配优化模型。通过设计交叉算子和变异算子,采用遗传算法对该模型进行求解。实验结果表明,该模型能够有效的给出无人机在稳定风场环境下的任务分配方案。

关键词：无人机任务分配风

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水深及滩地糙率对复式断面河道过流能力的影响

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人民黄河 2015年第1期37卷 42-45页

作者：姬昌辉张幸农谢瑞南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210024

水深、滩地糙率是具有单、双槽复式断面河道过流能力的重要影响因素。采用数学模型计算并分析不同水深及滩地糙率情况下,概化的顺直型复式断面河道的过流能力,结果表明:当滩地水深与滩地高度之比增大时,滩地流量分配比随之增大,但增大... 详细信息

水深、滩地糙率是具有单、双槽复式断面河道过流能力的重要影响因素。采用数学模型计算并分析不同水深及滩地糙率情况下,概化的顺直型复式断面河道的过流能力,结果表明:当滩地水深与滩地高度之比增大时,滩地流量分配比随之增大,但增大的趋势越来越弱。随着滩地水深与滩地高度之比增大,河道水力坡降降低,在滩地水深与滩地高度之比小于0.4时,增大滩地水深与滩地高度之比对于减小水面比降效果明显。随着滩地糙率的增大,滩地流量分配比迅速减小,两者呈线性相关。

关键词：复式断面河道水深糙率水力坡降分流比

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基于NSGA-Ⅱ的多UAV区域探测任务分配方法

基于NSGA-Ⅱ的多UAV区域探测任务分配方法

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第十九届中国管理科学学术年会

作者：方向胡笑旋罗贺牛艳秋梁峥峥合肥工业大学管理学院过程优化与智能决策教育部重点实验室

在多UAV对区域目标进行覆盖探测的过程中,探测任务的分配不仅影响着UAV的飞行成本也同时影响着探测的效果。因此本文提出了一种基于多目标VRP问题的任务分配建模方法,该方法将UAV在目标区域内部的探测路径与区域间的飞行路径相结合,并... 详细信息

在多UAV对区域目标进行覆盖探测的过程中,探测任务的分配不仅影响着UAV的飞行成本也同时影响着探测的效果。因此本文提出了一种基于多目标VRP问题的任务分配建模方法,该方法将UAV在目标区域内部的探测路径与区域间的飞行路径相结合,并同时考虑搭载不同传感器的UAV对不同类型目标的探测效果差异。在此基础上,采用NSGA-Ⅱ算法,并设计算法中的编码、交叉和变异方式,求解该问题的Pareto最优解。实验结果表明,该方法能够有效的对多UAV区域探测任务进行合理分配,以达到UAV总飞行路径和总探测收益的同时优化。

关键词： UAV区域探测任务分配多目标优化 NSGA-Ⅱ

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双层网底鲆鲽网箱耐流特性的数值模拟

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渔业现代化 2016年第6期43卷 39-44页

作者：崔勇关长涛李娇公丕海农业部海洋渔业可持续发展重点试验室青岛市海水鱼类种子工程与生物技术重点试验室中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071

双层网底鲆鲽网箱的网底结构在水流作用下会发生倾斜与转动。为确保网底结构的安全,需对其耐流特性进行动力分析。为此,根据有限元法建立了流场中双层网底网箱受力的数学模型,通过计算机数值模拟对双层网底的最大位移与倾角进行研究,并... 详细信息

双层网底鲆鲽网箱的网底结构在水流作用下会发生倾斜与转动。为确保网底结构的安全,需对其耐流特性进行动力分析。为此,根据有限元法建立了流场中双层网底网箱受力的数学模型,通过计算机数值模拟对双层网底的最大位移与倾角进行研究,并将双层网底的计算结果与单层网底进行对比分析。模拟结果显示,随着流速的增大,上层网底与下层网底的倾角逐渐增加,并且两层网底的倾斜方向恰好相反。研究发现,当实际海区流速超过93 cm/s时,双层网底网箱的上、下两层网底会发生接触碰撞,从而影响网底的稳定。此外,双层网底网箱的下层网底位移要大于单层网底网箱,但其倾角却小于后者,这可能与双层网底网箱的上层网底设计有关。

关键词：双层网底耐流特性有限元鲆鲽网箱

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