加速过程慢启动的细化敏感驾驶交通流模型

为了更加真实地反映现实交通,基于一维单元胞自动机敏感驾驶模型建立了一个考虑加速过程慢启动的多元胞自动机模型.加速度慢启动效应由加速概率决定,模拟得到的最大流量随着加速概率的减小而减小.将模型进一步细化后发现,当ρ≤0.24时流量基本上不受加速概率变化的影响,当ρ>0.24时流量将随加速概率的减小而减小.数值模拟表明,用改进的模型能在较高密度下刻画畅行相与阻塞相的相分离现象,也可在不同初始条件下再现亚稳态现象.模拟得到的图与实测数据基本图相当符合.     

固井注水泥过程计算机仿真

通过对注水泥动态过程的分析研究,建立了注水泥动态参数的计算模型,包括真空段体积、环空流速、井口压力、井底压力、观测点压力和返出排量等.利用Delphi编制了注水泥过程计算机仿真软件并现场应用,通过与现场实测数据对比,模拟结果与实测数据符合率很高,表明该软件可用来指导固井施工及辅助固井设计.     

开机组合对泵站前池水沙流场特性的影响

为研究开机组合对多沙水源提水泵站前池水沙流场特性的影响,以景电灌区某典型泵站为研究对象,采用逆向工程技术对淤积状态下的泵站前池三维几何模型进行重构,基于Realizable k-ε模型耦合考虑相间滑移的Mixture模型,采用FLUENT软件对淤积状态下的泵站前池开展水沙两相流数值模拟,同时对不同开机组合非淤积状态下的泵站前池水沙流场特性进行数值模拟。研究结果表明：现役淤积状态下的泵站前池内部存在流态紊乱及严重的泥沙淤积问题,流态数值模拟结果与现场测流结果相吻合;现役非淤积状态下的泵站前池存在显著的主流效应且低速回流区范围较大;伴随泵站两端机组开机,前池内主流的扩散效果有所提高,流场分布趋于对称,泥沙淤泥情况略有改善。     

页岩气水平井分布式光纤温度监测高效反演解释方法

为突破页岩气水平井产出剖面和有效人工裂缝参数快速智能评价技术瓶颈,采用improved dichotomy(ID)算法建立页岩气水平井分布式光纤温度监测(DTS)数据反演模型,实现页岩气水平井产出剖面和每一簇有效人工裂缝参数的高效定量解释,最终形成页岩气水平井分布式光纤温度监测高效反演解释方法。对1口现场页岩气水平井的实测DTS数据进行解释分析,根据DTS数据识别诊断出69条有效人工裂缝。裂缝半长解释结果表明：该井裂缝扩展延伸极为不均,平均有效支撑裂缝半长为61.21 m,部分压裂段内存在明显的优势裂缝,裂缝半长大于120 m;反演模拟的温度剖面与实测DTS数据拟合较好,产出剖面反演解释结果与现场PLT测试产量较为吻合,单压裂段流量最大偏差仅为0.096×10⁴ m³/d,验证了反演解释方法的可靠性。     

以气温为边界条件的水库冰盖厚度的数值模拟研究

针对寒区水库冰盖厚度增长的数值模拟问题,依据黑龙江省红旗泡水库2008年、2009年2个冬季现场观测的气温、冰温等实测数据,应用最小二乘法进行参数辨识,改进前人关于冰面温度与气温关系的表达形式,确定了黑龙江省大庆地区水库冰盖冰面温度依赖于大气温度的线性变化关系.分析了前人对寒区水库冰盖热力模式及冰厚增长数值模拟研究的方法,对其一维热力学模型和单相Steften问题所采用的数值解法进行了改进,用已给出的转换关系将大气温度转换后的冰面温度作为边界条件,对黑龙江省红旗泡水库2008、2009年2个冬季冰盖厚度的增长情况进行了数值模拟,数值模拟结果与现场实测数据吻合良好.     

混合效应模型在道面状态转移概率估计中的应用分析

为研究混合效应Logistic模型确定马尔可夫状态转移概率矩阵的方法及效果,以道面结构厚度、道面使用时间、状态等级和交通量等因素变量为固定效应,以截距为随机效应,建立混合效应Logistic模型.采用多个机场积累的道面实测PCI值为数据源,估计模型参数并作实例分析.结果表明:①应用混合效应Logistic模型可分析多因素对道面使用性能的影响,获得非齐次状态转移概率矩阵,实现道面使用性能马尔可夫动态预测,显著改善概率预测的精度;②混合效应Logistic模型中随机效应能够反映道面数据内不可观测的异质性,降低模型残差的相关性,提高固定效应参数估计的可靠性;③通过对混合效应Logistic模型随机效应参数bi的估计,可得到数据源内任意个体道面的状态转移概率矩阵,克服传统方法多次建模及数据不足的困难,从而实现对特定道面的性能预测.     

考虑河床泥沙淤积的滑坡涌浪数值模拟

采用RNG k-ε紊流模型与VOF方法对散粒体滑坡涌浪进行数值模拟。通过与已有试验结果对比分析,发现数值模拟得到的滑坡体水下初始堆积形态、首浪高度与试验结果吻合度较好。目前针对河床泥沙淤积下的滑坡涌浪研究较少,基于此,本文建立了不同淤泥厚度及颗粒直径下滑坡涌浪的三维数值模型,分析了滑坡入水后涌浪高度、水位空间分布及泥沙流态变化。结果表明：初始涌浪高度随淤泥厚度增加先减小后增大,随颗粒直径增大而增大。     

山区空心薄壁高墩日照温度效应

通过现场桥墩实测温度变化的数据,分析了桥墩在日照温差作用下的温度分布,并用MATLAB拟合出混凝土空心薄壁高墩沿壁板厚度方向的温度梯度模式。结合桥址地理数据和气象条件,采用有限元仿真软件Midas FEA建立模型,模拟分析桥墩温度场,对比计算结果与实测数据,证明有限元求解的可靠性和Midas FEA模拟温度场的实用性。最后根据拟合的温度梯度计算日照温度效应,结果显示,空心薄壁高墩日照引起的温度效应不可忽视。     

联络通道BIM 4D施工模拟与冻结温度场数值分析

为进一步加快冻结施工信息化应用,以北京地铁17号线区间联络通道冻结工程为背景,通过建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）技术对联络通道进行三维可视化设计,建立4D施工进度模型进行实时模拟施工与输出工艺动画;利用有限元软件ABAQUS对冻结温度场进行数值模拟,与现场实测温度对比分析温度场变化规律。结果表明：BIM 4D模拟可以对施工全过程进行动态控制,实现进度计划三维可视化;冻结壁厚度达到设计值以上,验证BIM技术冻结质量控制的可靠性;数值模拟计算温度结果与现场实测温度数据值基于一致,证明数值模拟分析冻结温度场的可行性。     

信息集成技术在冻结建井施工中的应用

针对冻结法建井这种特殊的建井方式,主要研究了如何将信息集成技术和传统的建井工业结合起来,应用到复杂的冻结建è井施工中去.研究主要通过建立地学空间数据库、系统分析和计算机模拟三者相结合的方法,实现了基础数据、实测数据、模拟数据等多元数据的集成,最终形成一个系统平台,通过计算机控制和动态模拟整个施工过程,结果表明,信息集成技术在冻结建井施工中的应用,能够提高建井工程效率,降低成本,并为整个施工提供决策支持.     

新洋港入海港道冲淤保港需水量研究

为解决入海港道修建挡潮闸后对涵闸排涝效率以及入海港道通航能力产生较大影响的闸下淤积问题,基于MIKE11模型中的CST模块对盐城市入海港道——新洋港冲淤保港需水量进行研究。MIKE11模型中的CST模块由水动力学模型与泥沙输移模型耦合而成,根据闸下60 m、970 m、3 030 m三处断面的实测水位、流量和河床淤积高度资料,进行水动力学模型和泥沙输移模型参数率定,最终在设定闸下淤积高度不超过0.1 m的条件下,由MIKE11 CST模型确定出的新洋港冲淤保港生态流量为80 m~3/s,接近于2006年12月新洋港引江冲淤实验中得出的不冲不淤情况下的保港流量85 m~3/s。     

尾矿粉土液化后的大变形特性试验研究

利用GDS动三轴试验系统研究尾矿粉土液化后的变形特性.首先对饱和尾矿粉土进行振动使其液化,再施加静力荷载;分析了固结围压、相对密度、加载速率等因素对变形与孔隙水压力的影响,研究了饱和尾矿粉土液化后的流动变形与孔隙水消散的变化规律.结果表明:不排水试验条件下,固结围压、相对密度对尾矿粉土液化后的流动变形特性影响明显,而加载速率的影响较小;加载试验的最终孔压比一般介于0.7~0.9之间,相对密度对孔压消散过程的影响大于围压的影响.根据试验结果提出了描述尾矿粉土液化后变形特性的三参数模型,并进行了模型参数的拟合计算及模型验证和对比,结果表明该模型具有良好的适用性.     

调节阀内部流场的数值模拟与试验分析

对某一广泛应用的套筒型调节阀内部流场建立模型.通过前处理器生成计算网格,应用CFD软件进行离散求解,得到调节阀内部流场的可视化图形,数值模拟不同开度下流量,绘出调节阀的流量特性曲线,与试验测定的数据进行比较分析.结果表明模拟值与试验值较好的吻合,为后续优化和设计工作提供依据.     

舰舰协同制导舰空导弹中末目标交班问题研究

针对舰舰协同制导舰空导弹超视距拦截目标时的中末目标交班问题,确定了中末制导目标成功交班需要满足的约束条件.采用将弹目视线角矢量投影到相应旋转平面的方法,提出了一种适用于大预定指向角情况的导引头天线预定指向角解算模型.应用方差分析方法,建立了导引头天线预定指向角的误差模型,并结合协同制导作战信息流程对误差源进行了分析.应用概率论和排列组合方法,建立了单次目标和多次目标交班成功概率模型.仿真结果验证了预定指向角解算误差模型和目标交班成功概率模型的正确性,以及在减小指向角误差和提高目标交班成功概率方面的有效性.     

波流作用下大尺度圆柱周围局部冲刷深度简化数值模型

利用数模研究了波流共同作用下大尺度孤立圆柱周围的局部冲刷问题．该数模包括波浪场模型、流场模型、剪应力模型和冲淤形态模型．在数值计算中,通过分别求解缓坡方程和浅水环流方程得到波浪场和流场的分布情况,据此计算出水质点的底流速,得到底床剪切应力场的分布情况．可通过底面剪应力与泥沙起动应力的比较来调节底床的地形．计算了不同条件下孤立圆柱附近的局部冲刷情况,据此研究了波高、流速对局部冲刷的影响,发现最大冲刷深度随流速、波高的增大而增长．数模采用有限元方法,结果比较合理．     

冲刷坑冲刷过程的数值模拟

为了探索用数值模拟的方法来模拟冲刷坑形成过程及预测冲刷深度的可行性,在贴体非正交曲线坐标系中,采用控制体积法对二维散粒体河床的冲刷进行了数值模拟,根据冲刷过程中坑底动水压强和冲刷深度之间的平衡关系,来控制坑底边界网格移动进而模拟冲刷坑的冲刷过程及流场变化过程,实现了对冲坑底边界动态发展过程的自动模拟.计算得到的控制参数变化规律,表明用此方法模拟冲坑发展过程的可行性;计算结果与试验吻合较好,说明本方法可以有效地用来模拟冲坑发展过程,并能正确的反映挑流冲刷中流场结构和速度、压力等参数的变化.     

一种适用于潜坝流场计算的全流模型

根据浅水方程的基本假定，针对工程问题研究的实际需要，结合动量系数的定义，从理论上建立了一种适用于潜坝水流场计算的全流模型。该模型是对浅水方程模型的推广，适用于潜坝等工程建筑物的水流场数值计算。     

基于声纳的移动机器人环境建模仿真平台的设计

利用Visual Basic建立了一个移动机器人环境建模的仿真平台,通过仿真声纳的数学模型,采用以概率论和Dempster-Shafer证据理论为基础的基于占有率的栅格地图创建方法,解释和融合仿真的声纳数据,建立环境的栅格地图。该仿真平台提供了环境和移动机器人运动状态在线实时设定功能,其参数可调的声纳模型及根据声纳数据进行环境建模的算法设计相对独立等特点极大地方便移动机器人环境建模的研究工作。     

潜艇水下定位合作声信号的低截获性分析

为了适应水声对抗演习中实时监控潜艇的位置,从检测能力和声呐方程2方面分析了合作声信号的低截获特性.对比研究了扩频信号与常规的CW信号和线性调频信号的低截获性能,并进行了计算机仿真验证.仿真结果表明:采用扩频信号具有较低的截获性能和较好的检测能力.     

空间相关计程仪测速分析

声相关计程仪是一种新型的测速声纳,其作用距离大,测量精度高,是理想的测速仪器;但是,空间相关计程仪并不是对任何时延都能测量出船只的航速。本文从理论上分析了造成这种现象的原因,找出了可以选取的时延的大致范围,并用计算机软件进行了仿真,最后通过实验得到了证明。