波动数值模拟的常加速度显式算法

给出了一种将隐式时域逐步积分算法转换为显式时域逐步积分算法的方法,避免了求解耦联方程组,提高了计算效率.对于暂态波源作用下的弹性半空间,利用有限单元法划分网格、建立结构动力方程,并应用Fortran语言对中心差分算法和平均常加速度显式算法编程,求解脉冲荷载作用下的出平面运动.2种算法计算结果对比表明,常加速度显式算法可以较好地应用于工程波动数值模拟中.     

输电塔线体系的索杆混合有限元法

采用一种直线单元的非线性有限元法 ,建立了增量形式的索杆混合体系的静、动力平衡方程 ,并用Newton Raphson法求解了增量静力平衡方程 ,用Newmark β法直接积分了增量动力平衡方程 .以此为基础 ,分析了江阴的50 0kV输电线路中的一座拉线式塔的动力特性     

锆板轧制模拟的显式动力与隐式静力有限元法比较

针对用作核燃料元件金属包壳的锆合金板建立三维有限元模型,分别运用显式动力与隐式静力有限元法实现了轧制加工的数值模拟.对两种模拟方法下轧制后工件的几何尺寸、接触面上的轧制压力分布等计算结果进行了分析与比较.研究结果表明:通过选取合理的质量放大因子,显式算法的计算效率远高于隐式算法;而隐式静力方法的计算结果比显式动力方法更加平滑;在轧板中部和远离接触表面处,两种方法所得轧制后工件的尺寸吻合得很好;并且两种方法所得稳定轧制阶段的工件表面接触压力分布总体上较为吻合.所做工作可为核燃料元件轧制数值模拟方法的合理选取提供参考.     

拟动力试验中改进的显式数值积分方法

文章根据在拟动力试验中使用的显式积分方法的特点,提出一种改进的显式积分方法,介绍了具体的实施步骤;详细研究了这种方法的稳定性、精度、数值耗散特性、误差传播与累积特性。理论分析及算例计算结果表明,这种改进方法通过3个系数的调整可以具有显式Newmark法(NEM)或无条件稳定显式算法(UEM)的优点,并且可以通过系数选择实现抑制虚假高频振荡的影响,同时对低阶振型反应能准确地计算,并且此时的误差传播特性要好于其它显式积分方法。     

方形覆盖件成形动力显式有限元分析

基于连续介质力学及有限变形理论，建立了退化四节点壳单元的动力有限元模型，用于覆盖件成形分析．数学模型采用物质坐标系中的修正的拉格朗日描述，采取集中质量矩阵，用动力显式积分的方法，使位移计算显式化，避免了由材料、几何、边界条件等高度非线性因素引起的计算收敛问题．根据此模型编制的程序模拟了一方形覆盖件的成形过程．     

静,动态基本解及奇异积分的探讨

本文首先讨论了弹性力学中动力基本解和静力基本解的关系,得到了对于空间问题令频率ω→0可以从动力基本解退化到静力基本解,对于平面问题则不能从动力基本解退化为静力基本解的结论;其次求得了边界单元法中的奇异积分的解析表达式,从而证明了不管奇点是否位于角点、奇异积分在Cauchy主值意义下总是存在的问题.文中还给出了数值验证结果.     

引大入秦庄浪河渡槽地震响应分析

本文根据引大入秦庄浪河渡槽的工程数据,建立了渡槽的有限元模型。采用非对称模态提取法求解了4种水深下渡槽的动力特性,用隐式－显式积分算法计算了天津宁河地震波作用下渡槽的动力响应,得出了不同水深下渡槽结构动力响应的变化规律等结论。     

解三维非线性大应变问题的一个方法

提出了一个解三维非线性，静、动力大应变问题的方法。利用逐步积分方法，把 相关的静、动力平衡方程组化成不需联立求解的显式求解过程。因而它能适用于任何 复杂的几何和物理关系，同时这种求解过程也使位移场的构造过程变得较为容易，无 需花力气寻找形函数了。     

一类群体平衡方程的李群分析及精确解

探求一类群体平衡方程的显式精确解.首先将群体平衡方程转化成偏微分方程,利用经典李群分析法获得了偏微分方程的对称,进而得到了群体平衡方程的对称、最优化子李代数系统、约化的常微分-积分方程、群不变解及精确解.其次采用试探函数法找到了约化的常微分-积分方程的部分精确解,最后得到了群体平衡方程的部分显式精确解.     

DSEM时域数值模型求解关键影响因素分析

人工材料阻尼系数与有限区域尺寸对以阻尼溶剂抽取法(DSEM)为基础的动力结构-地基相互作用分析的效率与精度影响显著.为研究这种影响,以弹性地基上半无限杆的波动理论为基础,在频域中推导了人工高阻尼条件下谐波幅值衰减的解析表达,进而结合对杆端交界面力的时域数值分析,给出了适于工程应用的关键因素参考取值.提出了基于加速度求解的DSEM隐式积分算法,克服了原位移求解模式中存在的结构-地基交界面显隐式积分步长协调性的问题,可方便地与结构侧的动力响应分析相结合.数值算例表明该算法具有良好的稳定性和计算效率,亦验证了关键因素参考取值的有效性.     

结构拟动力实验数值积分方法的比较研究

在对结构拟动力实验显式数值积分方法的理论推导的基础上,通过数值计算分别对中央差分法、显式Newmark法、双卢参数法的稳定性和计算精度进行了比较研究。计算结果表明：中央差分法和显式Newmark法稳定条件为／2〈2,双口参数法是无条件稳定的;当力〈0．8,3种方法都具有良好的计算精度。     

基于显式Wilson-θ法的动载荷识别研究

推导出多自由度动力学方程的Wilson-θ数值算法显式表达形式,进而提出了一种显式Wilson-θ 的动载荷识别算法.该算法避免了Wilson-θ算法的隐式迭代形式的迭代误差,在拥有显式算法特性的同时具备隐式算法的特性.当θ取合适的值时,该算法是无条件稳定的.通过悬臂梁的算例和实验对算法的识别效果进行了验证,并与传统的状态空间法的识别结果进行了对比.结果表明:该算法不仅能够对矩形载荷、谐波载荷和随机载荷进行准确地识别,并且比状态空间法的识别精度更高.     

基于瞬态流场计算的滑动轴承静平衡位置求解

将计算流体动力学与动网格法应用于滑动轴承静平衡位置的求解,通过采用全新的变流域动网格技术,在瞬态流场计算的基础上提出一种静平衡位置求解方法。在求解过程中考虑油膜发散区内气穴的存在,并与其他油膜边界条件进行比较。通过流场分析计算不同静载荷、轴承结构、油膜间隙和轴颈旋转速度下的静平衡位置。数值计算表明:滑动轴承的静平衡位置与轴颈初始位置无关;随着静载荷的变化,静平衡位置点呈半圆分布;静平衡位置的坐标和迭代轨迹可以用来分析不同速度下不同轴承结构的稳定性;对于多油楔轴承,顶隙对静平衡位置的影响要大于侧隙。     

HLLC方法在二维非结构动网格上的应用

以自适应非结构网格的显式有限体积法为基础，采用格心方法以及基于近似黎曼解的Godunov一阶精度方法求解Euler方程，使用HLLC近似黎曼解的方法计算网格单元边界处的守恒量通量，空间和时间都是一阶精度，对含有运动边界的多体干扰流场进行了数值模拟，并对数值模拟的结果进行了分析，为进一步进行多体分离数值模拟打下了基础。     

基于博弈论的WiMAX接纳控制算法研究

为了使WiMAX无线城域网能够很好地支持多种业务,提出了一种基于博弈论的接纳控制算法.该算法在新连接和基站之间建立了一个非合作二人博弈模型,并根据纳什均衡决定对新连接的接纳与否.最后与传统的静态和动态算法相比较.仿真结果表明,该算法在保持较高资源利用率的同时,能够很好地保证不同业务流的QoS.     

Distributed Nash equilibrium seeking design for energy consumption games of HVAC systems over digraphs

The energy consumption problem of heating, ventilation, and air conditioning systems over general directed graphs is investigated. The considered problem is firstly reformulated as a Nash equilibrium seeking problem, and a distributed consensus-based algorithm is then proposed to solve it. To address the challenge arising from general directed graphs, a distributed estimation algorithm is embedded such that the explicit dependence on the left eigenvector associated with the eigenvalue zero of the Laplacian matrix can be avoided. Then, the exponential convergence of the proposed distributed Nash equilibrium seeking algorithm is established under a standing assumption. A numerical example is finally provided to verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

基于障碍物可达区域预测的机器人实时避障算法

针对复杂环境下的机器人路径规划与自主避障问题,提出了基于动态障碍物可达区域预测的实时避障算法.对静态障碍物进行描述和建模,建立动态障碍物状态更新预测方程,实现对动态障碍物质心可达区域的预测.分别面向动态、静态障碍物提出基于可达区域预测的多步椭圆包络势场和基于新型Sigmoid函数的势场,修正目标的对数Lyapunov引力场,给出多类型障碍物空间下的机器人实时避障算法.数值仿真和实验结果表明,与传统方法相比实时避障算法可使机器人避障过程中的路径长度更短、安全性更高及最大行驶角变化幅值更小.     

爆炸与火荷载联合作用下钢柱变形与破坏的数值分析

为了探讨爆炸和火荷载对钢柱的联合作用效果,以有限元软件ABAQUS为基础,建立了爆炸和火荷载对钢柱联合作用的三维有限元数值分析方法,包括显式准静态分析、显式动力学分析、显式热传导及热应力耦合分析3个步骤,计算过程中考虑了应变速率和高温软化效应对材料本构关系的影响。通过典型的钢柱抗火试验数据验证了分析模型和方法的可行性,并利用该方法定量分析了先爆炸后火荷载联合作用下钢柱的变形与破坏特点。结果表明,爆炸荷载降低了钢柱的耐火极限。     

基于终点的路径交通量求解方法

为求解用户均衡交通分配问题,提出了一种可以避免穷举网络中的所有路径的路径交通量求解方法。该方法是基于路段算法的扩展,利用改进的F rankW o lfe算法求解出满足用户均衡规则的基于终点的路段交通量,并通过最短路算法确定出此时交通网络中各个OD(orig in destination)对间的最短路集合,再运用所确定出的路段交通量及最短路集构造出一组满足用户均衡规则的路径交通量。通过算例说明了该方法的有效性,并通过比较分析说明了该方法所需计算内存比其他算法要少,且计算速度要快。     

随机N叉树形冲突分解算法研究

提出了一类新的椭机Ｎ叉树形冲分解算法,并对随机存取系统中信息分组冲突分解进行了研究,给出了冲突信息组平均分解次数的解析式,给出了动态吞吐量和静态吞吐量的解析式,还给出了信息分组冲突分解的计算机模拟实验值。