摘要：本文中采用有限元法,对一种梯度强度汽车薄壁结构的抗撞性能进行仿真研究。首先以该结构在碰撞过程中的峰值碰撞力F和比吸能E为评价指标,分析了板厚t、碰撞端强度s和梯度强度分布指数m对其抗撞性能的影响。通过响应面法建立性能参数F和E与设计变量m,t和s的近似关系,并对该结构进行多目标优化,得到F和E的最优设计Pareto前沿。然后考虑到工艺因素的不稳定性,选取该前沿上的特征点对最优设计的鲁棒性进行分析,发现当梯度强度指数m<0.5时(此时顶端强度和厚度应选最小值)鲁棒性最优。最后以原始材料(低强度均质性能)、高强度材料(高强度均质性能)和梯度强度材料进行某款车型前纵梁的正撞模拟评价。结果表明:梯度强度薄壁结构在乘员舱减速度、前围侵入量和比吸能等方面皆比传统设计有着更优的抗撞性能,且有效减轻了车身质量,综合性能最优。

摘要：海菜花是我国特有的珍稀濒危沉水植物,对水质要求高;其曾在洱海广泛分布,但自20世纪90年代后由于人为破坏和水质下降等因素,海菜花逐渐消失.2017年以来,洱海开展水生植被恢复工程,海菜花种群逐步恢复.为了弄清海菜花恢复后的分布现状等情况,于2021年就海菜花在洱海的分布情况及其在不同水深条件下的根茎叶生物量分配等指标开展了野外原位调查,分析海菜花的适应性策略.结果表明,海菜花主要分布于洱海西侧和南侧水深3 m以内沿岸带水域,已形成总面积约9.2×10^(4)m^(2)的稳定种群;其生理性状等指标随水深的变化而变化,在水深1-2 m区域的生物量、叶片数、单株叶面积等均达到最大值.因此,目前来说洱海海菜花种群得到了较好的恢复,且在当前水质(II-III类)条件下水深1-2 m是其最适生长区.

摘要：远震全波形层析成像能获得研究区域下方岩石圈乃至地幔过渡带高分辨率速度结构,是研究地球深部构造与动力学过程的有效工具.该类方法需以高精度及长时程远震波场正演模拟为基础,这为设计高精度长时程稳定的正演算法带来了挑战.在此背景之下,本文提出了一种适用于远震波场模拟的保结构算法.该方法采用谱元法(SEM)对研究区域进行空间离散,在不考虑耗散项情况下,将空间离散后的常微分方程变换为哈密顿系统形式,采用保辛分部龙格-库塔方法数值求解.在三级保辛分部龙格-库塔算法基础上添加额外空间离散项,得到修正辛算法.本文将该时间-空间全离散形式称为修正辛-谱元法(SSEM),并将SSEM算法与频率波数域(FK)方法结合,发展了可模拟高频远震波场在局域模型内传播的SSEM-FK混合方法.该方法结合了FK方法模拟层状介质中平面波传播的高效性和SSEM计算复杂介质中弹性波传播的精确性.数值实验表明,SSEM-FK能够准确模拟高频远震波场在研究区域内的传播,结合该方法在计算效率上的优势,可为高效、高精度的远震全波形层析成像打下基础.

摘要：本文采用有理函数Krylov子空间模型降阶算法实现了同时求解多频可控源电磁法三维正演响应的快速计算.首先采用基于Yee氏交错网格的拟态有限体积法实现控制方程的空间离散,将任意频率的电场响应表示为关于频率参数的传递函数.采用有理函数Krylov子空间算法求解该传递函数.针对构建m维有理函数Krylov子空间需要求解m次(几十到上百)关于有理函数极点和离散控制方程系数矩阵的线性方程组的问题,本文提出采用单个重复极点的有理函数Krylov子空间模型降阶算法,结合直接法求解器PARDISO,采用Gram-Schmidt方法,只需要1次系数矩阵分解和m次矩阵回代即可实现有理函数Krylov子空间的构建,极大地减少了计算量.针对最优化有理函数极点选取问题,本文根据传递函数的有理函数Krylov子空间投影算法的误差分析理论,引入关于单个重复极点的收敛率函数,通过求解有理函数的最大收敛率直接给出最优化的单个重复极点公式.最终实现了不同发射频率的可控源电磁法三维正演响应的快速计算.分别计算了典型层状模型多发射频率的CSAMT和海洋CSEM的正演响应,通过与解析解的对比验证了本文算法在多发射频率正演的计算精度和计算效率;并通过一个三维海洋CSEM勘探设计最优化发射频率和接收区域选取的例子进一步说明本文算法的优点.

摘要：3D打印技术是一种先进的快速成型技术,已给艺术、工程、医学、科学等领域带来巨大变革,在岩石试验中也展现出了良好的应用前景.本文详细介绍了3D打印技术的基本概念、分类和流程,综合分析前人已有的研究,阐述了3D打印技术在岩石试验中的新应用,包括岩石内部结构重构、岩体结构面自由设计和岩体内裂隙动态扩展试验样品制备三个方面.此外利用3D打印技术制作的试样相对于传统的自然界采集的岩样或者是人工合成的类岩石样品,具有得天独厚的优势,例如试验结果可重复性更高,岩石内部结构和应力场的可视化,能打破尺寸效应的限制,也更有助于研究结果的展示和教学,不过3D打印材料现阶段也存在材料强度和精确度的不足.最后对3D打印技术在岩石试验中的应用前景进行展望.

摘要：锦屏Ⅰ级水电站左岸Ⅳ#～Ⅵ#山梁发育较多的深裂缝,分布有断层F2、F5、F9,这些断层、深裂缝在空间上交切组合形成了巨大的潜在不稳定块体,其在开挖及泄洪雨雾条件下的稳定性问题备受关注。在大量野外地质调查的基础上,总结了岩体裂隙分布特征及其对稳定性的影响,分析了Ⅳ#～Ⅵ#山梁在泄洪雨雾条件下整体及浅表部的变形失稳模式。在此基础上,运用三维数值模拟方法,分析Ⅳ#～Ⅵ#山梁在边坡开挖过程中地应力的变化情况,尤其是拉应力的分布范围,以此分析开挖对边坡稳定性的影响,可见开挖对山梁整体的应力分布未见明显影响,对边坡整体稳定性影响不大。运用FLAC3D软件模拟泄洪雨雾时水文地质条件改变情况下的Ⅳ#～Ⅵ#山梁变形情况,并进行了参数变化及地下水位变化的敏感性分析。参数变化分析结果表明,与地下水位变化相比较,前者边坡稳定性的影响更明显。

摘要：根据系统动力学原理,建立了凉州区发展循环经济的系统动力学模型。提出了以经济发展与生态保护为核心的路径优化模式,并设计了这种模式的具体参数。仿真模拟结果表明,这种模式不仅使经济发展保持了平稳的增长速度,使三次产业结构关系更加合理,土地利用结构更加协调,还使废弃物得到最大限度的资源化,使工业循环用水得到最大限度的再利用,使水资源得到了有效配置,是石羊河流域理想的经济发展模式。

摘要：通过建立数值模型,分析了垂直腔面发射激光器相干耦合阵列单元数量、单元间距、单元间相位差对光束质量及偏转角度的影响.仿真结果表明,单元数量越多,发散角越小;单元间距越小,旁瓣强度越小;单元间相位差越大,偏转角度越大.因此,设计相干阵列时,需要尽量减小单元间距,增大阵列规模,实现单元间大相位差的控制.实验制备了3单元相干耦合阵列,通过分离电极实现了单元注入电流的独立控制以及单元间相位差的控制,最终实现二维方向上的光束操控.

摘要：龙门山断裂带区域内大震频发、构造运动活跃,其地史演化与隆升动力学机制一直未有定论.2013年4月20日雅安大地震后,于小金至雅安段布设了一条垂直于龙门山构造带长约200 km的大地电磁剖面.为了克服龙门山地形起伏影响,同时增强大地电磁反演的垂向分辨率,本文采用宽角折/反射地震走时反演获得的速度模型作为结构约束,通过交叉梯度项引入大地电磁非线性共轭梯度二维反演,实现了考虑地形的速度结构约束大地电磁二维算法.设计地堑-地垒模型进行合成数据反演试算,结果显示基于速度结构约束的带地形二维大地电磁反演算法能够减少由地形影响引起的假异常,同时对异常体边界轮廓的刻画更加清晰.实测数据未加地震资料约束的大地电磁二维反演结果,具有明显“低-高-低”的宏观电性特征,与前人结果基本吻合.本文将新算法应用于实测数据反演的结果表明:松潘—甘孜地块下方包含两部分低阻异常带,并有相互连通趋势.西侧低阻体埋深更深,分布于15~45 km范围内,顶部有通道延伸至地表;东侧低阻体相对变浅,向东逐渐延伸至高阻异常体之上,具有向扬子地体逆冲推覆的趋势.龙门山构造带薄皮盖层下方大规模高阻异常体厚约50 km,以Moho面为底界,且呈现北西倾向的特征,与人工地震资料推测的龙门山三条主断裂的深部延伸的产状一致.

摘要：三维复杂山地条件下的各种地震波型的走时计算技术,可以直接用于复杂山地区域地震波运动学特性的分析、地震数据采集观测系统的设计以及直接基于三维复杂地表的地震数据处理技术的研发.为了在三维复杂地表条件下准确、灵活且稳定地计算各种地震波型的走时,提出一种多级次群推进迎风混合法.该算法利用不等距迎风差分法简洁稳定地处理三维复杂地表及附近的局部走时计算问题,利用计算精度不错的迎风双线性插值法处理绝大部分均匀正方体网格中的局部走时计算问题,利用群推进法模拟三维复杂地表条件下地震波前的扩展问题,利用多级次算法处理各种类型的地震波的走时计算问题.算法分析和计算实例表明:新方法具有很好的计算精度与效率,且能灵活稳定地处理三维复杂地表复杂介质条件下的多波型走时计算问题.