gmtflexure
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- 最近更新日期:
2024-02-17
- 官方文档:
- 简介:
计算 2-D 载荷产生的力，弯矩和挠曲变形
gmtflexure 使用一系列可选选项，例如边界条件、预变形、可变刚度以及恢复力等 信息计算二维载荷的挠曲变形。该模块的解是对微分方程进行有限差分近似获得的 [Bodine,1980]。
语法
gmt flexure -Drm/rl[/ri]/rw -ETe[k]|D|file -Qargs [ -A[l|r]bc[/args] ] [ -Cp|yvalue ] [ -Fforce ] [ -L ] [ -M[h][v] ] [ -S ] [ -Twfile] [ -V[level] ] [ -Wwd[k]] [ -Zzm[k]] [ -bibinary ] [ -bobinary ] [ -dnodata[+ccol] ] [ -eregexp ] [ -hheaders ] [ -iflags ] [ -oflags ] [ --PAR=value ]
必选选项
- -Drm/rl[/ri]/rw
设置地幔（mantle），载荷（load），填充物（infill）和水（water）的密度，其中填充物 的密度是可选的，不指定时默认和载荷密度相等，这里的水准确的说为介质，当载荷位于海洋时， 水的密度为海水的密度，当载荷位于陆地时，水的密度即设置为空气密度，各参数的具体含 义见 grdflexure 中的图示。
可选选项
- -A[l|r]bc[/args]
设置边界条件， l 和 r 分别为左右边界。 bc 可设置为下面四个值，假设挠曲变形为 w = w(x)，
'表示导数：0 无穷大边界，w’ = w’’ = 0
1 周期边界，w’ = w’’’ = 0
2 Clamped 边界，args 为单个数字，挠度的端点值为 args ，即 w(end) = args，[默认为 0]， w’ = 0
3 自由边界，args 为 moment/force ，指定端点的弯矩和垂直剪切力，默认为 0/0
使用国际单位作为默认单位。
- -Cp|yvalue
分别使用 p 和 y 修改泊松比的默认值 [0.25] 和杨氏模量的默认值 [7.0e10 N/m^2]
- -Fforce
设置恒定的水平方向内力，单位为 Pa m [0]
- -L
使用一个可变的恢复力，该力取决于挠曲变形的符号
- -M[h][v]
指定载荷体的单位，h 表示所有的水平方向的距离以 km 为单位 [meter]； z 表示垂直方向的形变以 km 为单位 [meter]
- -S
计算对应挠曲的曲率，将结果放在第三列
- -Twfile
提供一个预先存在的变形文件 [默认不存在变形]
- -V[level] (more …)
设置 verbose 等级 [w]
- -Wwd[k]
设置水深，默认单位为 m, k 表示单位为 km，该值必须为正，默认值为 0。 任意地面上的地形（非海洋中）都会与 -D 设置的密度进行缩放，以补偿（海）水 与空气的密度差异。
- -Zzm[k]
指定挠曲变形的参考深度 zm ，单位为 m，追加 k 表示单位为 km，必须为正值， 默认值为 0。在输出前将 zm 从挠曲变形上扣除。因此，如果观测位置在海平面， 设置 -Z5k 则表示观测 5km 处的水深的变形，如果未发生变形，则输出 z = -5000。
- -bi[ncols][type][w][+l|b] (more …)
设置二进制输入数据的格式
- -bo[ncols][type][w][+l|b] (more …)
设置二进制输出的数据格式
- -d[i|o]nodata (more …)
将输入数据中等于 nodata 的记录替换为 NaN，或将输出数据中值为 NaN 的记录替换为 nodata
- -e[~]“pattern” | -e[~]/regexp/[i] (more …)
筛选或剔除匹配指定模式的数据记录
- -h[i|o][n][+c][+d][+msegheader][+rremark][+ttitle] (more …)
跳过或生成指定数目的头段记录
- -icols[+l][+sscale][+ooffset][,…][,t[word]] (more …)
设置输入数据列及简单变换（0表示第一列，t 表示文本列）
- -ocols[,…][,t[word]] (more …)
设置输出数据列（0表示第一列，t 表示文本列）
- -^ 或 -
显示简短的帮助信息，包括模块简介和基本语法信息（Windows下只能使用 -）
- -+ 或 +
显示帮助信息，包括模块简介、基本语法以及模块特有选项的说明
- -? 或无参数
显示完整的帮助信息，包括模块简介、基本语法以及所有选项的说明
- --PAR=value
临时修改GMT参数的值，可重复多次使用。参数列表见 配置参数
几何设置
当前坐标系统为右手坐标系，z 轴指向上方。在这种情况下，地形表面 可能高于或者低于参考面，但正方向始终是向上的。因此，正的地形将 产生正的位。如果输入数据是深度等向下为正的情况，则需要改变符号。 对于网格文件，可以使用 +s 或者 +o 选项来缩放或者添加偏移 以使其满足上述设置。对于表数据，可以使用 -i 选项来操作任意列。
单位说明
-M 选项控制着所有的输入输出文件中的单位。但是，和命令行选项 -E ， -W 和 -Z 的单位无关，除非附加了 k 表明以 km 作为单位，默认情况下， 都以 m 为单位。
挠曲说明
本模块使用有限差分来求解弹性板（即岩石圈或地壳）的挠曲。这种方法可以用于可变刚度， 不同的恢复力，以及存在预变形和不同的边界条件等情况。
示例
计算 topo.txt 地形载荷形成的弹性形变，弹性板的厚度为 10 km，密度为典型
的地壳密度:
gmt flexure -Qttopo.txt -E10k -D2700/3300/1035 > flex.txt
参考文献
Bodine, J. H., 1980, Numerical computation of plate flexure in marine geophysics, Tech. Rep. CU-1-80, Columbia University.