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基于三维构造张量的位场边界识别滤波器 被引量:10
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作者 周帅 黄大年 焦健 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3847-3858,共12页
地质体构造边界位置的确定是位场数据解释中的一项重要工作,现有很多基于位场梯度张量数据的边界检测滤波器,但存在识别边界位置模糊且无法均衡深浅地质体异常的缺点.本文定义了位场数据的三维构造张量,并提出基于位场构造张量的边界滤... 地质体构造边界位置的确定是位场数据解释中的一项重要工作,现有很多基于位场梯度张量数据的边界检测滤波器,但存在识别边界位置模糊且无法均衡深浅地质体异常的缺点.本文定义了位场数据的三维构造张量,并提出基于位场构造张量的边界滤波器.为了同时显示不同振幅异常的边界位置,对新定义的滤波器进行归一化处理.在高阶均衡滤波器的计算中需要计算位场的垂向高阶导数,本文引入一种计算的稳定算法,基于拉普拉斯方程利用位场水平导数求解垂向导数,可减小垂向导数计算中产生的误差.将定义的滤波器应用到合成的重磁数据中证明了新方法相比传统的滤波器能更加清晰、准确地圈定边界位置,而且针对同时含有正负异常的地质情况,可避免产生额外的错误边界.最后将新的滤波器应用到实测的重磁数据的解释中,结果显示基于构造张量的滤波器可更准确清晰地划分出断裂的边界位置,发现更多的构造细节. 展开更多
关键词 构造张量 边界识别 位场
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基于断层擦痕侧伏角公式的构造应力张量反演 被引量:1
2
作者 何书 赵奎 +1 位作者 朱忠 吴开兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3414-3418,共5页
利用Aleksandrowski推导的断层擦痕侧伏角公式,提出了一种改进的构造应力张量反演法。根据不同应力比值下构造应力与断层擦痕侧伏角的关系,利用最小二乘法,详细推导了构造应力张量的反演方法,最后利用Matlab软件编制程序实现了该计算过... 利用Aleksandrowski推导的断层擦痕侧伏角公式,提出了一种改进的构造应力张量反演法。根据不同应力比值下构造应力与断层擦痕侧伏角的关系,利用最小二乘法,详细推导了构造应力张量的反演方法,最后利用Matlab软件编制程序实现了该计算过程。在此基础上,现场调查了江西武山铜矿北矿带的断层滑动数据,利用上述改进方法反演了该地区的构造应力张量方向特征。将上述反演结果与由震源机制解获得的最新构造应力场结果进行对比分析,并结合研究区断层的展布特征及所在的地质构造背景,获得了该地区自晚侏罗世以来的构造应力场特征,表明该地区构造应力场具有一定的稳定性。改进后的构造应力张量求解过程及工程应用表明,将Aleksandrowski的图示法和Etchecopar等的反演法结合起来反演构造应力张量,是对已有方法的改进,具有更加简单、实现容易等特点,计算结果比较符合实际。 展开更多
关键词 断层擦痕 侧伏角 反演 武山铜矿 构造应力
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基于Wolff法则的连续体结构拓扑优化方法 被引量:9
3
作者 蔡坤 张洪武 陈飙松 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期514-521,共8页
基于生物力学中的Wolff法则,发展了一种连续体拓扑优化的新方法.有待优化的结构被看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,把寻找其最优拓扑的过程比拟为骨骼的重建/生长过程.采用骨骼的重建/生长规律作为准则更新材料分布,直至达到一... 基于生物力学中的Wolff法则,发展了一种连续体拓扑优化的新方法.有待优化的结构被看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,把寻找其最优拓扑的过程比拟为骨骼的重建/生长过程.采用骨骼的重建/生长规律作为准则更新材料分布,直至达到一个平衡状态并由此获得结构的最优拓扑.算例表明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 拓扑优化 准则法 Wolff法则 多孔介质 构造张量 各向异性
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三维连续体结构仿生拓扑优化新方法 被引量:6
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作者 蔡坤 张洪武 +1 位作者 罗阳军 陈飙松 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期15-21,共7页
Wolff法则是指骨骼通过重建/生长,保证骨小梁方向趋于与主应力方向一致以不断地适应它的力学环境。根据Wolff法则,建立了一种新的拓扑优化的准则法。该方法的基本思想是:(1)将待优化的结构看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,骨骼的重... Wolff法则是指骨骼通过重建/生长,保证骨小梁方向趋于与主应力方向一致以不断地适应它的力学环境。根据Wolff法则,建立了一种新的拓扑优化的准则法。该方法的基本思想是:(1)将待优化的结构看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,骨骼的重建过程作为三维连续体结构寻找最优拓扑的过程;(2)用构造张量描述正交各向异性材料的弹性本构;(3)重建规律为结构中材料的更新规律。通过引入参考应变区间,材料更新规律可解释为:设计域内一点处主应变的绝对值不在该区间时,该点处构造张量出现变化;否则,构造张量不变化,该点处于生长平衡状态。(4)当设计域内所有点都处于生长平衡状态时,结构拓扑优化结束。采用各向同性本构模型,即令二阶构造张量与二阶单位张量成比例,分析三维结构拓扑优化。实例进一步验证基于Wolf法则的连续体结构优化方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 拓扑优化 Wolff法则 多孔介质 构造张量 各向异性
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具有体积约束的连续体结构拓扑优化仿生方法 被引量:4
5
作者 蔡坤 陈飙松 张洪武 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期170-174,共5页
基于Wolff法则的连续体拓扑优化仿生方法是将待优化的结构被看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,把寻找结构最优拓扑的过程比拟为骨骼的生长过程.为了解决具有非应变约束的连续体拓扑优化问题,引入浮动参考应变区间.该文以具有体积约束... 基于Wolff法则的连续体拓扑优化仿生方法是将待优化的结构被看作是一块遵从Wolff法则生长的骨骼,把寻找结构最优拓扑的过程比拟为骨骼的生长过程.为了解决具有非应变约束的连续体拓扑优化问题,引入浮动参考应变区间.该文以具有体积约束的最小柔顺性连续体为例,分析了浮动参考应变区间法的可行性,即在生长过程中,设计域内各点处的材料更新由当前参考应变区间确定,而参考应变区间的更新由当前结构体积率与约束体积率确定.数值结果表明该方法可行. 展开更多
关键词 拓扑优化 Wolff法则 多孔介质 构造张量 浮动参考应变区间
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具有不同拉压性能材料的连续体结构拓扑优化 被引量:3
6
作者 蔡坤 陈飙松 张洪武 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期646-653,共8页
采用浮动的拉伸与压缩生长参考区间法讨论材料的拉伸与压缩性能差别对最优拓扑的影响.材料的拉伸与压缩性能差别包含两个方面,其一,基础材料的拉伸杨氏模量与压缩杨氏模量存在差异;其二,基础材料在拉伸变形与在压缩变形下生长的参考应... 采用浮动的拉伸与压缩生长参考区间法讨论材料的拉伸与压缩性能差别对最优拓扑的影响.材料的拉伸与压缩性能差别包含两个方面,其一,基础材料的拉伸杨氏模量与压缩杨氏模量存在差异;其二,基础材料在拉伸变形与在压缩变形下生长的参考应变区间不同.两者对结构最优拓扑的影响具有等效性.数值算例证明了这一等效性.数值算例进一步表明,对于一个给定的设计域,基础材料的拉伸与压缩性能差异对结构最优拓扑影响很大.因此,考虑结构及材料具有不同拉压性能时的拓扑优化工作具有明显的工程意义. 展开更多
关键词 拓扑优化 浮动参考应变区间 不同拉压性能 连续体结构 构造张量
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二维连续体结构的拓扑和材料一体化设计 被引量:2
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作者 蔡坤 陈飙松 张洪武 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2008年第1期92-102,共11页
通过基于Wolff法则的连续体拓扑优化方法所获得的连续体结构最优拓扑中的材料往往呈非均匀性.为了实现二维连续体结构的拓扑和材料的一体化设计,在获取结构的最优拓扑后,利用具有周期性微结构的二维网格结构比拟原正交各向异性非均匀连... 通过基于Wolff法则的连续体拓扑优化方法所获得的连续体结构最优拓扑中的材料往往呈非均匀性.为了实现二维连续体结构的拓扑和材料的一体化设计,在获取结构的最优拓扑后,利用具有周期性微结构的二维网格结构比拟原正交各向异性非均匀连续体结构,使得两者在力学性能上等效,从而实现最优结构的材料设计.数值算例验证了比拟方法的正确性及材料设计的可行性. 展开更多
关键词 拓扑优化 材料设计 Wolff法则 拟膜法 构造张量
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几何非线性连续体结构拓扑优化仿生方法 被引量:1
8
作者 蔡坤 张洪武 +1 位作者 周强 陈飙松 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期6-11,共6页
利用基于Wolff法则的仿生方法对几何非线性、线弹性连续体进行拓扑优化.该仿生方法中引入构造张量作为设计变量用于描述设计域内各点处材料微结构的几何特征及其宏观弹性本构.同时,引入参考应变区间并结合Wolff法则用于确定结构中某点... 利用基于Wolff法则的仿生方法对几何非线性、线弹性连续体进行拓扑优化.该仿生方法中引入构造张量作为设计变量用于描述设计域内各点处材料微结构的几何特征及其宏观弹性本构.同时,引入参考应变区间并结合Wolff法则用于确定结构中某点处材料的更新方案.考查了结构最优拓扑的网格依赖性以及参考应变区间对结构的最优拓扑及材料分布的影响.数值算例表明,结构的最优拓扑无网格依赖性.几何非线性线弹性连续体结构的最优拓扑明显地依赖于参考应变区间的选取.如果参考应变区间长度为零且荷载为指定位移时,按同比例改变荷载及参考应变区间上确界,可得到相近的最优拓扑和材料的分布. 展开更多
关键词 拓扑优化 几何非线性 Wolff法则 构造张量
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高应力强卸荷作用下多组裂隙岩体宏细观力学行为 被引量:4
9
作者 左建平 李树忱 王兆丰 《科技创新导报》 2016年第13期176-176,共1页
以深部重大工程灾害(矿井、水利水电工程)为研究背景,结合我国深部地下工程围岩的复杂性,围绕深部强卸荷作用下裂隙岩体和围岩力学行为与演化规律的关键科学问题,开展了高应力强卸荷作用下多组裂隙岩体宏细观力学行为研究。(1)深部岩体... 以深部重大工程灾害(矿井、水利水电工程)为研究背景,结合我国深部地下工程围岩的复杂性,围绕深部强卸荷作用下裂隙岩体和围岩力学行为与演化规律的关键科学问题,开展了高应力强卸荷作用下多组裂隙岩体宏细观力学行为研究。(1)深部岩体内部裂隙的结构及几何特征复杂,提出了描述岩体多组裂隙的分形构造张量表征方法,它可表征岩体内部随机分布裂隙的位置、大小、形状、取向及粗糙度(分形维数),并且具有明确的物理意义;基于工业CT及体视化原理验证了构造张量表征方法的有效性。(2)揭示了高应力强卸荷条件下深部裂隙岩体的宏细观变形机理:常规卸载条件下,岩石变形破坏过程中的各阶段(弹性变形、屈服、软化等)转折分明,峰残差较大,塑性特征减弱而脆性特征增强;应力转移卸荷条件下,岩石侧向应变呈加速变形迹象,强烈的扩容最终导致岩石破坏。卸载实验破坏差应力介于单轴和常规三轴实验之间;常规卸载(方案III)较高应力转移卸荷(方案II)的破坏差应力偏高,因此现有的工程设计必须重新考虑高应力转移卸荷影响。(3)揭示了自然多组裂隙大理岩的破坏机理及强度特性差异:含裂隙岩石的破坏特征,主要受裂隙结构的控制,提出了两个指标Rd和λ,其中Rd用于描述大粗糙尺度的影响;而λ考虑了剪力方向的影响;与完整岩石相比,含裂隙大理岩的破坏具有显著的局部化渐进特征,且突发性更强;在统计意义上,单轴抗压强度σ单一型>σ平行型>σ交叉型>σ混合型,并且单一型、平行型、交叉型和混合型自然裂隙岩石的单轴抗压强度分别为完整岩石的0.72倍、0.69倍、0.59倍和0.46倍。(4)基于岩石的非线性破坏行为,从细观力学角度出发,采用拉伸双线性应变软化本构模型,通过应变能密度理论与能量耗散原理建立单元破坏的判断准则,模拟了岩石损伤破坏的峰前-峰后全过程;建立了多组贯穿裂隙岩体变形和随机分布贯穿裂隙岩体变形的本构模型,给出两种情况下裂隙岩体的等效弹性模量和等效泊松比,研究了岩块和裂隙的材料性质和几何性质对岩体等效弹性模量和等效泊松比的影响。 展开更多
关键词 多组裂隙岩体 宏细观破坏机理 分形构造张量 高应力 强卸荷机理
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基于Wolff法则的连续体拓扑优化方法及其在生物力学中的应用
10
作者 蔡坤 张洪武 +1 位作者 罗阳军 陈飙松 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期331-335,共5页
将骨骼重建过程看作是一个优化过程,通过有限元分析模拟骨骼重建后的物质分布。用构造张量来描述松质骨的多孔性和弹性的各向异性,用构造张量的不变量表示设计域内物质点的有效体积分数或相对密度。对应地,算法中引入参考应变区间替代... 将骨骼重建过程看作是一个优化过程,通过有限元分析模拟骨骼重建后的物质分布。用构造张量来描述松质骨的多孔性和弹性的各向异性,用构造张量的不变量表示设计域内物质点的有效体积分数或相对密度。对应地,算法中引入参考应变区间替代骨骼的应变死区,它对最终物质分布的影响非常明显。算例包括:椎体冠状面的模拟、二维股骨头和三维股骨头的内部物质分布的预测。通过和其他文献的结果比较,验证了该方法的正确性及可行性。 展开更多
关键词 拓扑优化 wolff法则 构造张量 有限元分析
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连续体拓扑优化的浮动参考应变能密度法
11
作者 吕岩 蔡坤 陈飙松 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2009年第5期41-44,共4页
采用浮动区间法分析连续体结构拓扑优化问题.该方法的要点是:将结构的拓扑优化过程看作骨骼生长过程,而生长过程由浮动应变能密度区间控制,即一点处材料的增减由该点处材料的应变能密度与参考区间比较确定.参考区间的更新由优化问题的... 采用浮动区间法分析连续体结构拓扑优化问题.该方法的要点是:将结构的拓扑优化过程看作骨骼生长过程,而生长过程由浮动应变能密度区间控制,即一点处材料的增减由该点处材料的应变能密度与参考区间比较确定.参考区间的更新由优化问题的主动约束给出.通过两个数值算例验证了该方法的可行性. 展开更多
关键词 拓扑优化 浮动区间法 构造张量 应变能密度
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琼东南盆地深水陆架坡折区地震速度建模与反演的研究与应用 被引量:3
12
作者 任婷 邓勇 +3 位作者 覃殿明 黎孝璋 彭海龙 欧阳敏 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第5期1962-1968,共7页
无论是构造简单或者复杂的地方,高精度速度建模与反演一直是地震处理所追求的目标,为进一步提升复杂构造区域的速度建模精度,提升该区域的成像质量.文中以琼东南盆地陆架坡折区速度建模与反演为例,采用构造形态对速度反演过程进行约束,... 无论是构造简单或者复杂的地方,高精度速度建模与反演一直是地震处理所追求的目标,为进一步提升复杂构造区域的速度建模精度,提升该区域的成像质量.文中以琼东南盆地陆架坡折区速度建模与反演为例,采用构造形态对速度反演过程进行约束,通过模型和实际数据验证了混合邻域构造约束建模与反演技术的有效性,解决了坡折大角度构造常规速度建模及反演技术存在速度异常的问题.结果表明:相对于常规速度反演方法,本文方法得到与地质更加吻合的速度场,能够更好地解决成像及岩性认识问题.结论认为:本方法在速度建模的过程中实现了自动提取构造张量并约束建模过程,提高陆坡下方速度精度,改善了坡折下方成像,该方法对于崎岖海底地区速度建模具有较大应用价值. 展开更多
关键词 构造约束 混合邻域 速度建模 构造张量 坡折
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Construction of A Kind of Wavelets 被引量:1
13
作者 邸继征 《Journal of Mathematical Research and Exposition》 CSCD 北大核心 2001年第4期495-499,共5页
A method to construct wavelets on invariant sets is given, which can he used to construct nontensor-type multiwavelets,
关键词 WAVELET invariant set
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