雪崩动力学论文_蒋翔

导读:本文包含了雪崩动力学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:动力学,沙堆,临界,标度,网络,模型,天山。

雪崩动力学论文文献综述

蒋翔^[1]（2017）在《基于声发射的煤岩单轴压缩雪崩动力学及其应用研究》一文中研究指出雪崩动力学行为发生在许多物理系统中,包括磁化、相变、神经网络、决策过程中等。多孔材料的失稳破裂呈现典型的雪崩行为。对于弹性或塑形多孔材料来说,在受力发生变形到破坏,细致的应力应变关系行为并不是平滑和连续的,而是作为一系列离散的突发的“雪崩”事件产生。在实验层面,此类微结构的离散突发变化可以通过声发射(Acoustic Emission)来检测。因此,在本论文中声发射被作为岩石材料受力破坏雪崩动力学行为(煤和砂岩)的研究工具。本博士论文结构如下:第一章介绍雪崩动力学在多孔材料变形破坏中的研究现状,并总结其余章节研究内容。本章中,介绍了包括计算机模拟和实验室试验分析在雪崩动力学中的研究。重点总结了多孔材料力加载条件下单轴压缩过程声发射试验的雪崩动力学研究现状。第二章介绍雪崩效应的基本统计规律。首先阐述了声发射能量与细观结构变形的定量关系,然后依次介绍Gutenberg-Richter定律,等候时间(Waiting-time)分布,余震(After shock)分布和Bath’s定律,这些规律在论文后续章节中被使用。然后在实验室进行了煤和干燥与饱水砂岩的力控制单轴压缩声发射试验。试验结果显示声发射绝对能量概率密度函数满足Gutenberg-Richter定律分布,最大似然估计作为可靠的统计方法可用来估计“雪崩”过程的临界指数,并还获得了煤与砂岩(干燥与饱水)单轴压缩破坏声发射的等候时间(Waiting-time)分布,和余震(After shock)分布。并且Bath’s定律分析与地震经验值吻合度较高。第叁章采用离散元模型(DEM)研究砂岩破坏过程的雪崩效应。纤维束模型中纤维丝的断裂被类比于声发射现象。模拟与实验对照结果显示,在低应力阶段,纤维束模型忽略了偶发的雪崩事件,但在高应力阶段纤维束模型较好地表现出了声发射特性。雪崩尺度和声发射事件分布都满足双幂律行为,模拟和试验的概率密度函数(PDF)有相似的幂指数和双幂拐点。模拟和试验结果类似于二阶相变,分叉率可作为描述相变的序参量。此外,在接近临界点时,纤维束模型和声发射实验结果的分叉率变化具有一致性。第四章揭示了煤和砂岩雪崩效应的非固定临界点行为。试件在最终破坏前,声发射临界指数从非临界稳定态向临界状态演化。分布在两个阶段的声发射能量都遵循幂律行为,但在两个不同状态区间具有不同指数。探讨了非固定临界点行为与声发射破坏点之间关联性的关系,不同临界点机理可能来自低应力阶段的随机破坏和高应力阶段的关联破坏事件,且随机分布事件的临界指数大于高度关联破坏事件对应指数。声发射记录事件本身结构是自组织的,是呈现幂律分布的。煤体的记录事件及其能量统计结果和数值结果符合较好。其中最大似然估计结果好于直方图统计结果,并且提示当前的实验和分析结果区别于模拟的连续下降临界值结果,而更支持两个破裂机制即两个固定临界点的相互作用机制。第五章介绍了基于声发射技术的雪崩效应在岩石力学试验的应用:超临界二氧化碳对砂岩力学性能的影响和砂岩单轴长期与阶梯蠕变实验。以上实验结果表明,由雪崩统计分析反映的损伤与岩石样品的力学特性,核磁共振特征,矿物显微分析和波速变化分析反映的损伤相似。最后,第六章叙述了全文的主要结论与创新。在本章中,还讨论了一些未来的研究展望,如混合临界指数分析,叁轴应力条件下的岩石破坏雪崩效应,以及雪崩行为与微结构之间的关系等。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-05-01）

殷艳萍^[2]（2008）在《驱动机制和网络拓扑结构对复杂网络雪崩动力学的影响研究》一文中研究指出复杂网络和自组织临界性有着极其紧密的联系,本文主要研究了复杂网络上展现自组织临界性的雪崩动力学,包括自组织临界性的随机沙堆模型的普适类,复杂网络的相称性对雪崩行为的影响,复杂网络上沙堆模型的驱动机制对雪崩行为的影响,除此而外,还研究了弱打击策略对复杂网络传输效率的影响。首先,为了探讨阿贝尔对称性破缺对随机沙堆模型普适类的影响,本文应用数值模拟研究了非阿贝尔随机模型的雪崩行为。雪崩可分为耗散雪崩和非耗散雪崩,不同于一般文献,将耗散雪崩和非耗散雪崩笼统统计,本文将耗散雪崩和非耗散雪崩分开来进行统计研究,发现耗散雪崩分布和非耗散雪崩分布既具有共性,又具有独自特点。共同点是模型的耗散和非耗散的雪崩分布在满足有限尺寸标度律的条件下,满足严格幂律关系,并不需要引入log修正;不同点是耗散雪崩和非耗散雪崩分布的临界指数不同,耗散雪崩分布和非耗散雪崩分布具有不同的标度行为。将以上研究结果与目前文献中的阿贝尔随机模型的耗散型和非耗散型雪崩分布进行比较,发现非阿贝尔随机模型的耗散型和非耗散型雪崩分布都不需要引入log修正,而阿贝尔随机模型的耗散型和非耗散型雪崩分布都需要引入log修正:且对于耗散雪崩分布,非阿贝尔随机模型与阿贝尔随机模型具有不同的临界指数:对于非耗散雪崩分布,非阿贝尔随机模型和阿贝尔随机模型也具有不同的临界指数。研究表明非阿贝尔随机模型与阿贝尔随机模型属于不同的普适类,因此阿贝尔对称性破缺改变随机沙堆模型的普适类。为了探讨复杂网络的拓扑结构对雪崩动力学的影响,本文重点讨论了相称性对于无标度网络上的沙堆雪崩动力学行为的影响。所谓相称性,系指网络中度值大的节点倾向于同度值大的节点连接。研究表明在相称的无标度网络上,雪崩存在大量的多重倒塌,而在无关联的无标度网络上这一现象不存在。研究还发现随着相称度的增大,多重倒塌的发生越为频繁,而且雪崩分布偏离幂律分布越为明显。这是由于相称度的增大改变了无标度网络的拓扑结构,使网络中渐渐形成了度值相同的节点组成的一个个小集团,这种局域均匀性引起了大量多重倒塌发生,进而使系统的临界行为遭到破坏。研究结果表明,无标度网络的雪崩动力学行为不仅与网络的度分布相关,而且同样与网络的相称性紧密关联。雪崩模型的驱动机制对自组织临界性的影响机理一直是自组织临界性研究的重要内容。复杂网络上的雪崩模型也是展现自组织临界性的典型模型。为了研究驱动机制对复杂网络上雪崩行为的影响,本文首先提出了一个新的度值驱动机制,即每次在度值相同的点中进行随机驱动,然后通过改变驱动点的度值,来研究其对无标度网络上雪崩动力学行为的影响。研究结果表明,系统只有在度值最小点驱动时才能保持临界行为,随着驱动点度值的增大,雪崩分布逐渐偏离幂律分布,也就是说系统的临界行为逐渐被破坏。这是因为当驱动点的度值增大时,大雪崩增多而小雪崩减小,当大雪崩的个数超过小雪崩的个数时,雪崩分布就不再满足幂律分布了。同时我们还发现随着驱动点度值的增大,雪崩平均尺寸逐渐增大,因此在度值大的点上进行驱动更容易引发大雪崩。由于在真实网络中,网络拓朴信息的确切值是很难获得的,而其相对值如度排序则较容易掌握。有鉴于此,本文进而又提出了另一个新的驱动机制,即度等级驱动机制,在该机制中每个节点以一个驱动概率获得驱动,这个驱动概率由该节点的度等级决定;同时引入动力学参数β来刻画驱动分布的不均匀性。本文应用数值模拟研究了该机制下无标度网络上的雪崩行为,研究结果表明动力学参数β的增大,即驱动分布的不均匀度的增加,使雪崩分布的不均匀度的减小,并最终导致了系统的临界行为被破坏。同时考察了雪崩的时间关联特征,发现在不同的动力学参数β值下,系统的噪声频谱展现弱的长程时间关联。这个结果表明准无序的驱动机制会引起弱长程时间关联的响应。除此而外,本文还应用数值模拟研究了弱打击策略对复杂网络传输效率的影响。所谓弱打击策略,系指使网络的目标节点或目标边部分失效的攻击策略。本文还提出了一个新的一般性的弱打击策略,并且引入调节参数ω来描述这种打击策略的强度。对于之前的弱打击策略,研究表明无论在无标度网络还是在随机网络上,多个目标的弱打击都可以完全等同、甚至超过对单个节点的强攻击,即删除目标节点的效果。而对本文提出一般性弱打击策略的研究表明,对2个目标节点施行连续一般性弱打击,当打击强度ω很小时,在无标度网络和随机网络上均能达到单个节点的连续强攻击的效果;而对单个目标边施行连续一般性弱打击,当打击强度ω很小时,在无标度网络上就可以达到单个边的连续强攻击的效果;而在随机网络上无论打击强度ω多大,都只能无限接近、却不可能达到单个边的连续强攻击的效果。这些结果表明,只要选择合适的攻击策略,多个目标的弱打击和多个目标的一般性弱打击都可能达到甚至超过单个目标的强攻击的攻击效果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2008-08-01）

王茹,蔡勖^[3]（2006）在《推广小世界网络上的雪崩动力学研究》一文中研究指出近年来,关于网络的研究正在逐渐形成热门,特别是小世界(SW)网络。在小世界最原始模型中,捷径的长度分布是均匀的,即,不管结点之间的欧几里德空间距离,任意选择一对作为重扰连线的结点,但是当这个条件放宽,符合现实中连线的产生和空间距离有关的性质, 就会出现新的性质。在我们的工作中,我们关注于小世界网络,但是使得增加的连线的分布遵从: p(l)～l-α,这样构造的网络称为推广小世界网络(GSWN)。这个额外增加连线的步骤一直持续直到长程连线的数量和短程连线的数量之比φ达到一定值。(本文来源于《2006全国复杂网络学术会议论文集》期刊2006-11-01）

邓明森,孙光宇,吉世印^[4]（2006）在《负载无标度网络上的雪崩动力学》一文中研究指出传递信息通常是网络一个比较基本的职能。雪崩是复杂系统中一类典型现象,可能带来极大的危害。将节点负载定义为在每对节点发送和接收一个数据包时通过该节点的有效数据。 Goh等人发现这种负载分布在无标度网络中具有无标度特性,当γ在(2,3]时,指数δ是一个常数(2．2),当其大于3时,δ随着γ的增大而增大,并提议将负载分布作为无标度网络的一个基本参数。(本文来源于《2006全国复杂网络学术会议论文集》期刊2006-11-01）

吉世印,邓明森^[5]（2006）在《复杂网络上的雪崩动力学》一文中研究指出复杂网络已经成为物理学中一个富有挑战性的课题。网络灾变是传播过程中随处可见的,这种灾变效应就像雪崩,迅速在网络中传播。探讨网络灾变的形成机理是十分必要的。本文就复杂网络上的雪崩动力学的研究进展作一个概述。(本文来源于《贵州教育学院学报(自然科学)》期刊2006年02期）

李炜^[6]（2001）在《演化中的标度行为和雪崩动力学》一文中研究指出本工作主要研究演化模型在临界区域的标度行为和雪崩动力学。 本文提出了一个新的概念：平均适应性f（s），用来描述由物种组成的生态系统的整体特性。平均适应性与系统中所有物种的适应性相关，属于一个整体变量。f（s）的阶梯式增长服从一个精确的隙距方程，该方程有精确解。f（s）的演化特性及它在临界态的稳定性提供了一个判断系统临界性出现的可靠依据。f（s）的临界值f_c与自组织临界阈值f_c之间有一个精确的关系：f_c=（1+f_c）/2。 通过平均适应性可以观察到一种新的雪崩结构：LC雪崩。LC雪崩建立在整体的层次上，实现了由整体到整体的自然过渡。LC雪崩的两个最重要的临界指数一表征幂次分布的τ和雪崩分形维数D，根本不同于其它雪崩的相应值，表明LC雪崩具有一种完全不同的结构。 雪崩的递阶结构由一个精确的主方程表征。由主方程出发可以推导出无穷组的精确方程，这些方程把各阶〈S~κ〉联系起来。主方程和隙距方程分别给出两个临界指数的精确、普适值：γ=1和ρ=1。LC雪崩的临界指数τ、D、γ、ρ、σ和ν之间可以建立精确的标度关系，体现了临界指数之间的互相依赖。预临界和超临界LC雪崩的结构均满足各自的精确主方程，由它们出发也可导出无穷组精确方程。非临界指数γ_u和β分别由系统的预临界位形和超临界位形决定。 LC雪崩大小分布的标度函数的精确形式可以从主方程导出，标度函数的性质与实验模拟相一致。本文提出了雪崩矩的概念，LC雪崩的雪崩矩的精确形式能够由主方程和标度函数推出。由雪崩矩定义的临界指数γκ=κ（κ=0，1，2…）是精确、普适的。低阶雪崩矩的发散行为已被实验证实。标度函数在临界态附近的行为可以由标度指数β_s来表征。β_s=1是精确、普适的。 本文首次提出相互作用强度α_I的概念，用来表示演化中物种间相互作用的大小程度。文中给出了α_I的严格定义，把α_I与模型中引入的影响因子α联系起来。利用α_I把演化模型拓展到了更广泛的层次：α_I=0对应着系统中不存在相互作用的NIB模型；α_I=1对应着系统中存在完全相—— 互作用的Baksnoppen演化模型；0＜a，＜二对应着系统中存在部分扑间互 】 作用的nB模型．· PIB模型均能够自组织到临界态，且展示稳困的幂次律，表明临界性 的出现与a，值的大小无关．自组织临界阑值人（a，）删。的增大而减小． 描述尸IB模型雪崩过程的临界指数均依赖于。互的大小，但它们之间的标 度关系与。，的大小无关． 复杂系统的自组织实际上是信息输运的过程，在这个过程当中个体与 个体、个体与环境进行了克分的信息交流．本文提出用信息墒来掐述自 。。＃4＄。＋＄。k＄Fff6kfoft＄。dsTt＄4lt（G）ed。，f 对Bakslirppen演化模型中雪崩大小分布的信息进行了测量．IT（G）眺 的增加而增大，并在临界态取得最大值，表明在临界态时预测雷崩的大小 具有囊大的不确定性．It（G与八／＝（人一＊的精确关系从另一个角度 给出了临界态遇近的方式．Ir闷）在临界态附近的变化趋势给出了一个新 的临界指数，即嫡指数8的精确值：B—，一1＊．几q的引入不仅 可以消除系统有限大小给炳带来的影响，还能用来表示系统所处的状态与 临界态的距离． 本文综迷了国际和国内有关复杂性研究的前沿进展，特别介绍了有关 自组织临界性的模型工作．(本文来源于《华中师范大学》期刊2001-05-01）

仇家琪,徐俊荣,姜逢清,黄立度,阿部修^[7]（1997）在《天山雪崩动力学研究新进展》一文中研究指出中日合作雪崩动力学研究在我国天山西部进行。结果表明，雪崩前锋速度7．1m／s，雪崩冲击力是雪崩雪高度的函数，其最大冲击力为88．7kPa，出现在雪崩雪1．45m高度。雪崩雪分为两层：上层为雪云，下层为密雪流。密雪流表面呈现下倾形态向下运动。(本文来源于《干旱区地理》期刊1997年01期）

孙莉,刘宗超^[8]（1986）在《粉质雪崩动力学研究》一文中研究指出我国天山西部,每年二月份,经常发生新雪雪崩,而且新雪的容重也较小,一般为0.35～0.60g/cm~3,具有粉质雪的特点。因此,在我国开展粉质雪崩的理论研究和预测也是实际非常需要的。国外在这方面不仅从理论上加以研究,而且还开展了模拟实验。了解国外有关研究情况,对于提高我国雪崩研究水平,开拓研究思路是大有裨益的。法国空气动力研究中心和格勃力学研究所对粉质雪崩进行了研究,给出了该现象的理论解释,并进行了模拟实验。实验中的粉质雪崩现象当作沿坡下滑的湍流“浮云”,采用的是(本文来源于《干旱区地理》期刊1986年03期）

雪崩动力学论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

复杂网络和自组织临界性有着极其紧密的联系,本文主要研究了复杂网络上展现自组织临界性的雪崩动力学,包括自组织临界性的随机沙堆模型的普适类,复杂网络的相称性对雪崩行为的影响,复杂网络上沙堆模型的驱动机制对雪崩行为的影响,除此而外,还研究了弱打击策略对复杂网络传输效率的影响。首先,为了探讨阿贝尔对称性破缺对随机沙堆模型普适类的影响,本文应用数值模拟研究了非阿贝尔随机模型的雪崩行为。雪崩可分为耗散雪崩和非耗散雪崩,不同于一般文献,将耗散雪崩和非耗散雪崩笼统统计,本文将耗散雪崩和非耗散雪崩分开来进行统计研究,发现耗散雪崩分布和非耗散雪崩分布既具有共性,又具有独自特点。共同点是模型的耗散和非耗散的雪崩分布在满足有限尺寸标度律的条件下,满足严格幂律关系,并不需要引入log修正;不同点是耗散雪崩和非耗散雪崩分布的临界指数不同,耗散雪崩分布和非耗散雪崩分布具有不同的标度行为。将以上研究结果与目前文献中的阿贝尔随机模型的耗散型和非耗散型雪崩分布进行比较,发现非阿贝尔随机模型的耗散型和非耗散型雪崩分布都不需要引入log修正,而阿贝尔随机模型的耗散型和非耗散型雪崩分布都需要引入log修正:且对于耗散雪崩分布,非阿贝尔随机模型与阿贝尔随机模型具有不同的临界指数:对于非耗散雪崩分布,非阿贝尔随机模型和阿贝尔随机模型也具有不同的临界指数。研究表明非阿贝尔随机模型与阿贝尔随机模型属于不同的普适类,因此阿贝尔对称性破缺改变随机沙堆模型的普适类。为了探讨复杂网络的拓扑结构对雪崩动力学的影响,本文重点讨论了相称性对于无标度网络上的沙堆雪崩动力学行为的影响。所谓相称性,系指网络中度值大的节点倾向于同度值大的节点连接。研究表明在相称的无标度网络上,雪崩存在大量的多重倒塌,而在无关联的无标度网络上这一现象不存在。研究还发现随着相称度的增大,多重倒塌的发生越为频繁,而且雪崩分布偏离幂律分布越为明显。这是由于相称度的增大改变了无标度网络的拓扑结构,使网络中渐渐形成了度值相同的节点组成的一个个小集团,这种局域均匀性引起了大量多重倒塌发生,进而使系统的临界行为遭到破坏。研究结果表明,无标度网络的雪崩动力学行为不仅与网络的度分布相关,而且同样与网络的相称性紧密关联。雪崩模型的驱动机制对自组织临界性的影响机理一直是自组织临界性研究的重要内容。复杂网络上的雪崩模型也是展现自组织临界性的典型模型。为了研究驱动机制对复杂网络上雪崩行为的影响,本文首先提出了一个新的度值驱动机制,即每次在度值相同的点中进行随机驱动,然后通过改变驱动点的度值,来研究其对无标度网络上雪崩动力学行为的影响。研究结果表明,系统只有在度值最小点驱动时才能保持临界行为,随着驱动点度值的增大,雪崩分布逐渐偏离幂律分布,也就是说系统的临界行为逐渐被破坏。这是因为当驱动点的度值增大时,大雪崩增多而小雪崩减小,当大雪崩的个数超过小雪崩的个数时,雪崩分布就不再满足幂律分布了。同时我们还发现随着驱动点度值的增大,雪崩平均尺寸逐渐增大,因此在度值大的点上进行驱动更容易引发大雪崩。由于在真实网络中,网络拓朴信息的确切值是很难获得的,而其相对值如度排序则较容易掌握。有鉴于此,本文进而又提出了另一个新的驱动机制,即度等级驱动机制,在该机制中每个节点以一个驱动概率获得驱动,这个驱动概率由该节点的度等级决定;同时引入动力学参数β来刻画驱动分布的不均匀性。本文应用数值模拟研究了该机制下无标度网络上的雪崩行为,研究结果表明动力学参数β的增大,即驱动分布的不均匀度的增加,使雪崩分布的不均匀度的减小,并最终导致了系统的临界行为被破坏。同时考察了雪崩的时间关联特征,发现在不同的动力学参数β值下,系统的噪声频谱展现弱的长程时间关联。这个结果表明准无序的驱动机制会引起弱长程时间关联的响应。除此而外,本文还应用数值模拟研究了弱打击策略对复杂网络传输效率的影响。所谓弱打击策略,系指使网络的目标节点或目标边部分失效的攻击策略。本文还提出了一个新的一般性的弱打击策略,并且引入调节参数ω来描述这种打击策略的强度。对于之前的弱打击策略,研究表明无论在无标度网络还是在随机网络上,多个目标的弱打击都可以完全等同、甚至超过对单个节点的强攻击,即删除目标节点的效果。而对本文提出一般性弱打击策略的研究表明,对2个目标节点施行连续一般性弱打击,当打击强度ω很小时,在无标度网络和随机网络上均能达到单个节点的连续强攻击的效果;而对单个目标边施行连续一般性弱打击,当打击强度ω很小时,在无标度网络上就可以达到单个边的连续强攻击的效果;而在随机网络上无论打击强度ω多大,都只能无限接近、却不可能达到单个边的连续强攻击的效果。这些结果表明,只要选择合适的攻击策略,多个目标的弱打击和多个目标的一般性弱打击都可能达到甚至超过单个目标的强攻击的攻击效果。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

雪崩动力学论文参考文献

[1].蒋翔.基于声发射的煤岩单轴压缩雪崩动力学及其应用研究[D].重庆大学.2017

[2].殷艳萍.驱动机制和网络拓扑结构对复杂网络雪崩动力学的影响研究[D].华中科技大学.2008

[3].王茹,蔡勖.推广小世界网络上的雪崩动力学研究[C].2006全国复杂网络学术会议论文集.2006

[4].邓明森,孙光宇,吉世印.负载无标度网络上的雪崩动力学[C].2006全国复杂网络学术会议论文集.2006

[5].吉世印,邓明森.复杂网络上的雪崩动力学[J].贵州教育学院学报(自然科学).2006

[6].李炜.演化中的标度行为和雪崩动力学[D].华中师范大学.2001

[7].仇家琪,徐俊荣,姜逢清,黄立度,阿部修.天山雪崩动力学研究新进展[J].干旱区地理.1997

[8].孙莉,刘宗超.粉质雪崩动力学研究[J].干旱区地理.1986

论文知识图

标签：动力学论文;  沙堆论文;  临界论文;  标度论文;  网络论文;  模型论文;  天山论文;