状态空间选代法计算结构的动力响应

文章引入状态空间向量导出结构动力问题的状态方程，在此基础上建立迭代计算格式，用于结构动力响应计算。文中给出一个算例，其数值结果与直接积分法、精细积分法作了比较，文中方法对结构动力响应计算是十分有效的。     

封闭空间电缆群散热的数值模拟

首次用组合坐标法对小空间自然对流换热问题进行数值模拟,并将封闭空间电缆群散热情况数值模拟的结果与实验结果比较,在所比较的工况点上,计算值与实验值相差小于５％。结果表明,组合坐标法在处理复杂封闭空间域的自然对流换热问题上,比起采用单一坐标具有更高精度。     

时滞抛物型方程的拟小波精细积分法

对时滞抛物型方程初值问题提出了采用拟小波精细积分法进行计算,采取拟Shannon尺度函数为权函数,利用小波配点法对空间域离散,将时滞抛物型方程转化为常微分方程组,然后用高效的精细积分法求解时滞常微分方程组。这种方法的优点是精确度高、稳定性好。数值算例表明,本文提出的拟小波精细积分法具有很高的精度,因而是一种有效的数值方法。     

汽机驱动离心压缩机防喘振数字控制系统数值研究

结合汽轮机驱动的离心式压缩机性能及防喘振数字直接控制系统，建立动态计算模型，运用状态空间法，实时递推地进行时间域中的运算及数值研究，结果表明，该方法可以成功地进行各防喘回路的数字模拟实验，对控制系统设计质量进行评定以及分析控制系统各设计参数对控制品质的影响等。     

混凝土温湿度耦合方程组的数值解法

混凝土中热湿耦合方程组的数值解法是将混凝土中热湿耦合传导理论应用于工程实际的关键．算法在空间域采用有限元格式，在时间域采用两点差分格式．研究了在求解域内空间网格划分和时间域划分形式及时间域差分格式对数值解收敛性质和振荡性质的影响，选取了合适的数值计算格式，能使计算结果在收敛性、振荡性和结果精度方面都满足工程计算要求。     

变截面框剪结构二阶效应分析的精细积分法

采用分段连续化方法,建立了变截面框架-剪力墙结构二阶效应分析的连续化计算模型。引入状态变量的概念,导出了对每段结构考虑二阶效应时的状态空间方程,用状态空间理论的方法求出了状态向量表达式,并结合结构的边界条件用精细积分法求出了初始状态向量,最终得到变截面框剪结构考虑二阶效应时各部分的变形和内力。文末给出了数值算例,并与其他算法的结果进行了比较。     

弹性水平成层场地稳态波动的谱单元模拟

采用谱单元法模拟弹性水平成层场地的一维稳态波动反应.在空间域采用谱单元离散,在时间域采用逐步微分求积法(DQ法),形成整体的空间域-时域计算格式,导出了计算表达式,并进行了数值实验.数值实验表明,采用谱单元法模拟弹性水平成层场地的一维稳态波动反应问题具有较高的计算精度.在控制精度的前提下,可以通过适当放宽空间以及时间网格的尺度来达到提高计算效率的目的.谱单元法提供了有限元方法以外的另一条解决问题途径,可望满足工程场地地震动模拟对于计算精度和计算效率的需求.     

复杂应力状态下人工冻土蠕变数值模拟

根据试验确定的人工冻土单轴蠕变数学模型及其参数，引入经典弹塑性力学理论，将空间域和时间域进行离散化，提出了以时间增量法为基础的复杂应力状态下人工冻土蠕变有限元数值模拟计算公式，依照此计算方法运用ANSYS程序对陈四楼煤矿主井-304米水平冻结壁蠕变位移进行模拟计算，结果表明，数值模拟方法可以揭示冻土壁变形规律并检验蠕变本构关系的正确性，为今后人工冻土蠕变计算提供了一种实用方法。     

直接法与间接法求解固角系数的比较

为提高边界元方法在工程计算中的效率,研究直接法与间接法求解固角系数的优缺点.以边界积分方程方法模拟非线性数值波浪水槽为例,分别用直接法和间接法求解固角系数.经与五阶深水斯托克斯波波面结果相比,两种方法获得的结果均与解析解吻合很好.但采用间接法求解固角系数时,计算域必须是封闭的,即便在计算域末端布置阻尼层消波,出流边界也不能省略.同时,随着计算域的增大,间接法求解固角系数的计算量较直接法大.总之,直接法比间接法更加方便经济.     

离散复镜像法求取层状介质的格林函数

对分层地层进行井间电磁成像时，需要求取分层介质中的格林函数。利用频率域中电磁场的边界条件，求出频率域分层介质的格林函数，再利用傅里叶逆变换，将格林函数变换到空间域，得到以Sommerfeld积分形式表达的解。为了避免积分中的奇异性，利用离散复镜像法将积分核用复镜像的指数求和式表示，引入广义函数荣方法，可以在不提取积分核中表面波项的条件下，采用数值方法提取准静态项，给出复镜像点的数目、位置和强度，使得该方法在多层介质情况下对格林函数的计算更为有效。对一个7层介质中的垂直磁偶极子的矢量势和标量势进行了计算，离散复镜像法与Sommerfeld精确积分的结果吻合较好，说明离散复镜像法是比较准确的。     

基于GPS轨迹数据的混合多步Markov位置预测

随着移动设备和定位技术的广泛应用,基于位置服务成为研究热点,位置预测是其重要研究内容.基于GPS轨迹数据,对位置预测方法进行研究.Markov模型可以较好地表示时序数据,因此可较好地用于位置建模和预测.在基于Markov建模的位置预测中,1阶Markov模型存在轨迹信息利用不充分、预测准确率低的问题;而多阶Markov模型存在状态空间急剧膨胀的问题.针对这些问题,提出了基于混合多步Markov模型的位置预测方法,在将原始GPS轨迹转化为区域轨迹的基础上,对各多步模型进行融合,提出了基于Adaboost框架的各多步模型影响系数的生成方法,在保证状态空间不变的情况下提高了预测准确性.真实数据集上的实验验证了所提位置预测方法的有效性.     

组合实心圆柱体热传导瞬态分析的状态变量法

引入状态空间理论,并在时域内应用差分格式,建立了组合实心圆柱体热传导问题的状态方程,对其进行了热传导瞬态分析.为检验该方法的有效性,针对某一给定的初始温度分布给出了精确解答.算例表明,该算法的求解精度较高,对于分析圆柱体的热传导瞬态过程非常有效.同时,该方法还可进一步推广用于叠层圆柱壳的瞬态热应力分析.     

状态空间精确线性化的计算机代数设计方法

讨论非线性系统状态空间精确线性化的计算机代数设计方法 .根据非线性系统几何理论 ,用计算机代数方法对系统进行了状态空间精确线性化的分析与设计 ,给出了用 Matlab符号编程语言实现的算法软件包 ,并使用该软件包对一个实例进行了分析和设计 .     

三维不可压缩N-S方程的紧致有限差分和Fourier谱方法

采用高精度紧致有限差分－Fourie谱杂交的方法直接数值模拟了三维不可压缩的NavierStokes方程,该算法的时间离散采三阶精度混合显隐分裂格式,空间离散则结合Fourie谱方法及高精度紧天才有限差分逼近,该方法与普通的有限差分格式相比,具有很高的逼的精度及波数分辨率,针对三维平面槽道流的情况,应用该算法,直接数值模拟了三维T－S波在平面槽道流的传播问题,计算结果与流动稳定性分析结果吻合一致。     

一种新型混沌图像加密算法

针对传统的混沌加密系统因计算机有限精度效应产生的精度退化问题和密钥空间小、安全性能差等缺点,首先利用拓扑共轭基于Logistic混沌导出了另一种混沌映射;然后利用此混沌产生量子Logistic混沌映射的初值,生成置乱用矩阵;再利用两个分段线性混沌映射产生两个扩散用矩阵;采用扩散—置乱—扩散的方法对图像进行加密,大幅度降低了有限精度效应,增强了加密安全性和抗攻击性,有效提高了密钥空间;最后用MATLAB编程,对加密系统进行了各项性能测试;测试结果表明,该加密算法可很好地适用于即时加密的场合.     

A new adaptive state space construction method for the mobile robot navigation

In order to solve the combinative explosion problems in a continuous and high dimensional state space, a function approximation approach is usually used to represent the state space. The normalized radial basis function （NRBF） was adopted as the local function approximator and a kind of adaptive state space construction strategy based on the NRBF （ASC-NRBF） was proposed, which enables the system to allocate appropriate number and size of the basis functions automatically. Combined with the reinforce- ment learning method, the proposed ASC-NRBF method was applied to the robot navigation problem. Simulation results illustrate the performance of the proposed method.     

基于城市流模型的城市群扩张模拟——以武汉城市圈为例

随着区域城市化和城市区域化的不断发展,城市群扩张已成为中国城市化进程研究中备受关注的课题,城市群的扩张模拟也成为一个热点研究问题.在传统的城市扩张模拟中,CA(cellular automaton, 元胞自动机)模型以其独特的规则简单,可扩展性强等优点,在城市扩张模拟方法中逐渐占据主导地位,但目前CA模型主要应用于对单一城市的扩张模拟,对大范围区域内城市群的综合扩张模拟精度不高.该文引入了城市流模型对传统CA模型加以改进,将空间相互作用力量化并嵌入CA模型的转换规则中,并以武汉城市圈为例,应用改进模型模拟了武汉城市圈的扩张变化.结果显示,相比传统的Logistic-CA模型,该文提出的模型精度更高,说明城市群内部空间作用力对城市群扩张影响显著,同时,预测了武汉城市圈2020年的城市扩张情况.研究表明,未来城市扩张将集中在中心城市边缘地带.     

脉动风的计算机模拟

采用线性滤波器法中的自回归模型，模拟节点随机脉动风速时程，运用Matlab编程有效地模拟具有时间相关性、空间相关性的脉动风速时程。通过对模拟所得的双坡屋面节点风速时程的统计分析．显示了该算法具有较好的模拟精度和计算速度，可满足工程应用的要求。     

线性混合系统的一种验证方法

混合系统是指嵌入于物理环境中的数字实时系统．由于计算机技术的快速发展,混合系统在各行各业中都得到广泛应用,但是由于混合系统涉及到连续时间,因此其验证问题始终没有得到完善的解决．近年来,人们普遍采用模型检验方法对混合系统进行验证．由于线性混合系统在实际应用中可以表示大多数的嵌入式实时系统,因此我们着重研究这类混合系统的验证算法．本文首先介绍了混合系统的模型—混合自动机,然后提出了一种针对线性混合系统的基于区域的先划分再遍历的半确定性验证方法．经实例检验,该方法能够有效地验证线性混合系统．最后将本文的方法同有关的其它算法进行了比较