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基于Tolman长度的Lucas-Washburn渗吸模型改进及数值模拟

王俊捷, 寇继生, 蔡建超, 潘益鑫, 钟振

计算物理 2021, 38 (5): 521-533. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8347

摘要（658）

HTML （6164）

PDF （5555KB）（1554）

经典的Lucas-Washburn(L-W)渗吸模型用Young-Laplace方程计算毛管压力, 但该方程在管径细小情形得出的毛管压力值与真实值存在较大偏差。本文运用Tolman长度改进Young-Laplace方程, 提出一种改进的L-W渗吸模型, 并将等截面圆管扩展至任意变化截面圆管, 得到变截面圆管中润湿流体注入长度随时间变化的数学模型。该模型为二阶非线性常微分方程, 无法求出解析解, 为此提出一种数值解法。选取截面变化的毛细管道, 通过数值模拟计算出润湿液体注入长度与时间的对应关系, 对Tolman长度的改进效果进行检验和分析。结果表明: 在研究范围内Tolman长度对L-W渗吸模型的改进效果表现出毛细管道半径越小, 效果越明显的规律。圆管局部缩小能改变渗吸水运动状态, 依次呈现出三种运动模式; 圆管局部扩大会缓慢改变渗吸水运动状态, 只呈现单一运动模式。

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月海盆地区壳-幔界面补偿地形体积估计的球谐算法

钟振, 张腾, 肖文君

计算物理 2020, 37 (3): 335-340. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.8049

摘要（320）

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PDF （2914KB）（1230）

提出基于壳-幔界面补偿地形的球谐系数直接求解补偿地形体积的方法.结果表明：补偿地形的体积仅与其球谐展开系数和常高地形展开系数乘积之和有关，进而简化了运算的复杂度，提升了计算效率.与模型地形的体积相比，算法的误差较常规的算法小.可以根据不同窗口形状，估计补偿地形的体积及其剩余质量.将算法应用于月球物理参数的估计，为月海盆地区弹性厚度的估计提供有益的参考.

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基于平滑因子和勒让德多项式展开的月坑地形模型

钟振, 张腾, 雷良建

计算物理 2019, 36 (6): 726-732. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7946

摘要（425）

HTML （0）

PDF （5912KB）（1337）

提出引入平滑因子的月坑模型，使其接近月坑真实的碗状模型，以利于吉布斯现象的抑制.考虑月坑旋转体模型的对称性，仅对模型剖面进行建模，使用勒让德多项式进行展开，可有效地简化运算.结果表明：平滑因子的引入使得月坑理论模型的边界更加平滑，有效地避免了吉布斯现象中杂波的产生.对勒让德展开系数求解的两类方法REC和ASY进行比较分析，发现基于渐近公式的ASY算法更加稳定，特别是超高阶展开系数的求解.研究可为月坑区域有效弹性厚度的估计提供参考.

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混合粒子群算法ADPSO对月球物理参数反演的改进

钟振

计算物理 2017, 34 (6): 740-746.

摘要（528）

HTML （0）

PDF （2259KB）（1254）

常规粒子群算法PSO对低敏感参数较难进行最优估计，本文提出联合自适应惯性权重和变异的混合粒子群算法ADPSO.结果表明：最佳拟合效果不随粒子数和变异概率的增大而加强.就四参数估计而言，粒子数取400个，变异概率小于0.03，可实现最优拟合.采用最佳粒子数和较小的变异概率，利用新近月球重力场模型GL0990d和LRO激光测高数据，对月球南半球部分高地的物理参数进行最优估计.发现研究区域的模型导纳谱很好地拟合了观测值，模型重力异常与观测重力异常的残差较小，符合参数估计的要求，验证了算法的有效性.ADPSO适合于月球物理参数估计，为大规模的反演运算提供了参考.

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基于粒子群PSO算法的月球物理参数反演

钟振, 晏鹏, 叶茂, 李斐

计算物理 2013, 30 (5): 706-713.

摘要（341）

PDF （848KB）（1306）

针对月震数据的局限性,以及传统反演方法求解月球物理参数的不适宜性,利用非线性粒子群PSO算法同时求解岩石圈主要月球物理参数载荷比、月壳厚度、月壳密度、内部载荷深度、岩石圈弹性厚度等.结果表明:粒子群PSO算法能够同时反演多个月球物理参数的最优解,计算效率高于传统方法.将该方法应用于月球物理参数多参数的反演,可为月球内部精细结构研究提供参考.

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