非均匀气动随机场中柔性结构响应高效算法研究

由风力引起的大跨度桥梁随机振动分析是学术界的研究热点，迄今为止，在国际上还只能将全桥甲板模拟为等截面连续梁，假定风必须水平入射（即攻角为零），取少量振型（一般为2-3阶）进行振型叠加，并忽略各振型分量之间的耦合作用。我们对所有这些重要因素都作出了重大改进，主要创新之处是：推导出桥梁气动弹性元件的气动网度矩阵，气动阻尼矩阵和抖振力功率谱矩阵，成为该领域奠基性的工作基础；发展了虚拟激励法，使之能够高效而精确地处理有上千个风载荷作用点的柔性结构气动弹性随机分析；考虑了所有振型分量之间的耦合作用，解释了一系列以往难于解释的现象；计及了抖振与颤振分析中的各种耦合作用，风的入射攻角也可以不为零。

对急变流的研究不如渐变流成熟，在理论上尚无系统的分析方法。对于边界条件复杂的非均匀习流动，可以利用计算机和数值计算方法对基本微分方程求解 。2100433B

①由于流体在空间分布的不均匀性，可以导致流体在固液、汽液或液液界面形成与均匀流体非常不同的性质。当前对非均匀流体结构和热力学性质的研究主要有积分方程（IET）理论、密度泛函理论（DFT）和计算机分子模拟等。其中DFT方法在上个世纪70年代被引入到非均匀流体结构和热力学性质的研究，得到了较快的发展，经历了从简单流体到复杂流体和聚合物流体的发展与应用。不同DFT方法本质的区别在于对体系剩余自由能巨势泛函所采用的近似方法不同。在简单流体的DFT方法中，对剩余自由能的近似包括:1。局域密度近似，2。加权密度近似，3。泛函展开近似，4。基本度量理论（FMT）方法，5。桥函数方法等等。考虑分子链的连接性，上述所有简单流体的DFT方法都被扩展到了分子流体和聚合物系统。通过引入平均场近似或者加权密度近似对链分子链节之间的Van der Waals相互作用加以考虑，使DFT方法可以应用到更加实际的分子系统。

②弹性波逆散射是非均匀介质参数反演的有效途径。本文从弹性波逆散射理论出发，利用微扰理论和稳相法，将非均匀介质参数视为背景介质与扰动介质参数的叠加，建立了纵波散射系数和非均匀介质中背景介质与扰动介质孔隙流体参数，剪切模量与密度间的直接关系。进而发展了一种非均匀介质孔隙流体参数叠前地震贝叶斯反演方法。该方法假设模型参数（扰动介质与背景介质孔隙流体参数，剪切模量与密度的比值）服从柯西分布，反演目标似然函数服从高斯分布，并采用平滑初始模型约束提高反演稳定性。模型和实际资料处理表明，该反演方法能够稳定合理的直接从叠前地震资料中获取孔隙流体参数，提供了一种高可靠性的非均匀介质流体描述方法。 2100433B

非均匀流是不满足均匀流条件的流动。

是与均匀流相对的概念，详细内容可以参考均匀流的词条。

中文名称

非均匀流

英文名称

nonuniform flow

定　　义

流体的流速大小及方向沿程不断变化的水流。

应用学科

地理学（一级学科），水文学（二级学科）