基于改进粒子群算法的薄板件定位策略优化

目前薄板件定位策略优化需要进行大量的有限元分析,限制了夹具设计的效率。为了减少有限元分析次数,提出了一种基于惯性权值的粒子群改进算法,并通过对有限元软件的二次开发将该优化算法应用于夹具定位点的优化设计当中,以某车身前翼子板为实例进行了夹具定位优化设计,结果表明了方法的有效性。     

解对流-扩散方程的时空守恒元与解元法

针对一维对流-扩散方程提出了时空守恒元与解元（CE／SE）法．α-μ格式将物理相关变量和它们的空间导数看成是独立的变量,非粘性α-μ格式是中性稳定的,即没有数值损耗,而它修改的α—ε格式,可通过ε来控制数值损耗．当数值解出现间断,α-ε格式并不能防止间断附近的摆动,而α-ε—α-β格式能有效地弥补这些不足．     

高速公路混合交通流的数值模拟与改进研究

利用LWR模型描述混合高速公路交通流,用二阶非交错中心差分NT格式寻求了相应的数值解,然后用改进时空步长的二阶非交错NT格式来进行数值模拟得出相应的新的数值解,最后对不同的数值解进行分析.结果表明,时空步长改进前后的二阶非交错NT格式得出的这两种疏散过程是不完全相同的,而且改进后的疏散效果较好.     

空间分数阶薛定谔方程保能性及无条件稳定性研究

结合标准有限元方法及Crank-Nicolson有限差分方法给出了求解空间分数阶变系数薛定谔方程的一种全离散数值格式。时间方向上采用修改的Crank-Nicolson离散格式,空间方向上采用了有限元方法。从理论上证明该离散格式的保能性及无条件稳定性。     

对流—扩散方程的两类交替方法之比较

以求解对流－扩散方程的中心差分格式，显式逆风格式、Ｓａｍａｒｓｋｉｉ格式和修正Ｄｅｎｎｉｓ格式为基础，构造了若干新的交替发级显式方法与交替方向显示方法，给出了它们的实验模型的数值比较结果。     

指数形式下的对流扩散方程的数值求解

在边界和参数存在随机扰动的情况下，利用对流扩散方程研究了4种差分格式求解时的适应性能和稳定性，结果表明，迎风格式和修正中心显式格式的计算结果受扰动的影响较小，指数型格式的计算结果受扰动的影响较大，并通过空间加密网格的方法可以控制边界、参数随机的影响。     

裂缝—孔隙介质单相可压缩流动的特征有限元格式

考虑双重介质单相可压缩流动问题的数值解法,建立了沿特征线修正的有限元格式;证明了近似解的存在唯一性;最后给出了最优阶H~1-模及L~2-模误差估计.     

二维非定常自然对流问题的特征—有限元算法

本文给出了方腔中二维自然对流问题的特征—有限元算法，由于对流项沿特征线离散，既保证了计算格式的无条件稳定性，又可以使用较大的时间步长，并且求解微分方程组时，在总体上实行迭代，一定程度上提高了计算精度     

自适应四叉树网格下的N-S方程数值求解模型

提出了一种自适应四叉树网格下的N-S方程数值求解模型.网格能够根据涡度值大小进行自动加密或合并,以达到在不显著增加计算量的前提下,提高重点区域分辨率的目的.模型中采用了无条件稳定的MacCormack格式计算对流项,采用修正的中心差分格式离散压力泊松方程,并提出了在树型网格下黏性项的变通离散格式.通过算例证明,利用新模型所得到的压力泊松方程的数值解具有二阶精度,速度解的精度超过一阶.计算得到的方腔流中轴线上速度分布与Ghia计算结果一致,圆柱绕流中拖曳力系数和升力系数与实测结果一致.方腔流算例还表明,在相同分辨率情况下采用自适应网格计算时间可减少近一半.     

一类非线性反应-扩散方程的间断Galerkin谱元方法

提出了一类非线性反应-扩散方程的间断Galerkin 谱元方法, 在每个子区间上, 基本格式采用Legendre-Galerkin 方法, 非线性项采用Chebyshev-Gauss-Lobatto 插值, 跳跃项利用中心数值流量处理, 时间方向应用4阶低存储Runge-Kutta 格式离散. 该方法处理某些初值间断问题有效, 并可并行实现; 给出了该方法半离散格式下的稳定性和收敛性分析, 利用Chebyshev-Gauss-Lobatto 插值算子在不带权意义下的逼近结果, 获得了按L2-模的最优误差估计; 最后, 给出了连续问题和间断问题的数值算例.     

时间分数阶Cable方程修正格式的误差分析

考虑时间分数阶Cable方程在修正的二阶向后差分格式下的误差分析.利用连续Laplace变换、反Laplace变换方法得到方程的准确解,类似得到空间有限元半离散解;运用Lubich的修正方法引入此分数阶微分方程的修正格式,离散的Laplace变换、反Laplace变换法得到Cable方程的时间离散解,进而讨论了时间离散下L₂范数的误差估计,得到二阶收敛阶,并用数值算例验证了定理的结论.这个结论比不修正的情形下一阶收敛阶要高.     

高维双曲型方程的全离散H1-Galerkin混合有限元方法

提出了高维二阶双曲型方程的H^1-Galerkin混合有限元方法的两种全离散格式,并进行了数值分析.对修正格式,得到了未知函数及流量的最优阶误差估计.     

有限元刚度矩阵的压缩存贮及组集

基于细胞元索引存贮方案，提出一种仅组集有限元刚度矩阵中非零元素的方法，该方法最突出的特点是计算所需内存空间与有限元网格节点和单元的编号模式无关，适于进行自适应网格细化有限元分析。针对刚度矩阵的一维压缩存贮格式，对稀疏矩阵直接解法和预处理共轭梯度法进行探讨，并编制相应的计算机程序对某地铁车辆有限元模型进行分析，计算结果与ANSYS5．7的计算结果相比相对误差不超过2％，说明提出的存贮方案和求解方法是正确、可靠的。     

Low Dispersion and Boundedness Practical Discretization Scheme

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｄｅｓｉｒｅｆｏｒａｎｏｐｔｉｍａｌｄｉｓｃｒｅｔｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｒｅｍａｉｎｓｏｎｅｏｆｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｉｓｓｕｅｓｉｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ[1,2].Ａｎｏｐｔｉｍａｌｓｃｈｅｍｅｐｏｓｓｅｓｓｅｓａｃｃｕｒａｃｙ,ｓｔａｂｉｌｉｔｙ:ｂｏｕｎｄｅｄｎｅｓｓ(ｎｏｕｎｐｈｙｓｉｃａｌｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓ)ａｎｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｃｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙ.Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎ…     

红层泥岩剪切蠕变特性及非定常本构模型研究

滇中红层泥岩具有显著的流变特性，会给当地工程建设带来安全隐患。选取狮子山隧洞段的红层泥岩进行分级加载蠕变试验，对其蠕变特性开展研究。结果表明，在较低应力状态下，岩样主要表现为衰减蠕变，而在较高应力状态下，岩样将发生从衰减蠕变、等速蠕变直至加速蠕变破坏的全过程蠕变。对岩样各阶段变形数据进行回归分析，建立拟合方程，发现岩样各阶段变形具有显著的非线性变形特性。根据岩样的非线性变形特性提出了1个指数型加速元件，通过与Bingham体中的黏性元件串联形成改进的Bingham体，使其能克服传统Bingham体模拟加速阶段存在的不足，并同时对Hoek体及Kelvin体进行非线性改进，然后通过将非线性Hoek体、Kelvin体与改进Bingham体串联，建立了1个能够描述滇中红层泥岩蠕变特性的非线性、非定常黏弹塑性岩石蠕变模型。通过与不同剪应力下红层泥岩的蠕变试验曲线进行比较，发现理论模型得到的结果与试验数据吻合较好，表明所建模型对于滇中红层泥岩具有较好的适用性。     

Kirchhoff板弯问题的修正Argyris元方法

主要研究了Kirchhoff板弯问题的修正Argyris元方法. 分析了修正Argyris元和Argyris元的区别和联系，并详细比较了修正Argyris元和一些常用非协调元的自由度的个数. 进一步得到了修正Argyris元方法的先验误差估计. 从实用的角度出发，给出了修正Argyris元的基函数.提出了修正Argyris元方法的后验误差估计子，并证明了其有效性和可靠性.     

混凝土破坏过程的复合型界面损伤模型与数值模拟

在细观层次上将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及其之间的界面过渡区组成的三相复合材料,以规则化有限元网格映射到混凝土随机骨料结构上,根据单元的位置确定单元的材料特性,把不在单一材料区域、包含界面过渡区的单元视为一种广义复合材料单元,建立复合型界面损伤模型。该模型将修正的Vogit-Reuss模型运用到复合材料单元,形成等效均质单元;复合材料单元的损伤通过其各组成材料的损伤体现,采用拉断的Mohr-Coulomb准则作为材料损伤的判据。应用复合型界面损伤模型,结合统计方法考虑材料细观非均匀性,模拟混凝土试件在单轴拉伸和单轴压缩载荷(端面为理想无摩擦情况)作用下的断裂过程。研究结果表明:该模型可以较好地反映混凝土材料的宏观力学行为,可以有效地模拟混凝土材料的断裂过程。     

小半径曲线防磨护轨有限元分析及改进设计

根据小半径曲线防磨护轨的结构特点，采用三维块单元建立有限元分析模型，并对原始设计进行分析计算，结果为应力集中较大。在对应力及变形分析基础上提出了结构的改进设计方案。通过有限元分析计算表明，改进后的设计方案应力分布趋于均匀，并有可靠的机械强度。     

构形的特征多项式和超可解性的算法

给出了中心构形的系数矩阵、特征矩阵的定义，证明了中心构形的秩等于其系数矩阵的秩，将求构形的特征矩阵问题转化为系数矩阵的子矩阵求秩问题，给出中心构形的特征多项式的算法。研究了模元的一些性质，给出判断模元的一个等价条件，利用此条件简化判断模元的过程，给出判断中心构形超可解性的算法。     

Novel resource allocation algorithms for multiuser downlink MIMO–OFDMA of FuTURE B3G systems

In this paper, subcarrier and power allocation problems for multiuser downlink MIMO–OFDMA of the FuTURE B3G TDD system are investigated. For the reciprocity of the TDD channel, the channel state information can be employed at the transmitter, thus eigen beamforming can be implemented efficiently. With the goal of minimizing the total transmit power under the condition that the QoS requirement of each user can be guaranteed, a novel dynamic resource allocation scheme is proposed to exploit the multiuser diversity gain. The proposed algorithm involves adaptive subcarrier allocation, adaptive modulation and eigen beamforming and achieves significant improvement in overall system performance. Based on the proposed scheme, a modified bit and power allocation is developed. The modified scheme reduces the computational complexity at little expense of system performance. Numerical simulations show that the proposed algorithm and the modified scheme can decrease the total transmit power effectively.