地下水数值模拟软件简述

随着科学技术的发展,数值法越来越成为解决地下水问题的重要方法,数值模拟技术以其方便、灵活和高效的特点受到广大水文地质工作者的欢迎。国内外科技工作者开发了一批数值模拟软件,并不断推广,带来了数值模拟软件的大范围应用。1数值模拟理论的发展数值法常用方法有有限差分法、有限单元法、边界单元法和有限     

基于浸入边界法和流体体积法的黏性二相流模型对含障碍物溃坝的数值模拟

采用了一种基于浸入边界法(IBM)和流体体积法(VOF)的黏性二相流的数值模型。基于该模型对带障碍物的溃坝这个经典的问题进行了数值模拟,将数值模拟结果与其他研究者的试验及模拟结果进行了对比分析,验证了该数值模型的有效性和实用性。     

常微分方程初值问题若干数值方法的分析比较

讨论了常微分方程初值问题的一些数值方法,导出了若干种数值方法, 如显式Eul er法、隐式Euler法、θ-法、预报-修正法、龙格-库塔法等, 并对这些数值方法进行了分析比较, 最后给出了相应的数值例子.     

基于投影法的三维流场数值求解方法

本文利用投影法和浸入边界法使用的固定笛卡尔网格技术,三维泊松方程(poisson equation)采用有限七点差分格式离散,结合迭代法和直接法将三维的数值求解问题简化为二维问题,然后利用二维的直接数值解法进行快速的迭代求解.采用VC++编写数值计算代码,通过三维数值算例验证了三维压力Poisson方程求解数值方法的有...     

索膜结构脉动风数值模拟及参数分析

风荷载是索膜结构的控制荷载.文章比较了目前使用的两种主要的数值模拟方法,详细介绍了一种适合大跨空间结构的数值模拟方法(AR法),给出了数值模拟的主要步骤,并对某膜结构进行了风荷载数值模拟,验证了程序编制的正确性.最后对影响线性滤波器法(AR法)数值模拟效率的主要影响因素进行了详细讨论,得出了相关结论,对风荷载数值模拟有...     

电势法和磁场法在直流电弧炉电弧射流数值模拟中的对比

针对直流电弧炉冶炼过程,在二维近似条件下,利用PHOENICS程序对直流电弧炉内电弧射流的磁流体力学模型进行了数值模拟,分析了电势法和磁场法在电弧射流数值模拟研究中的异同,并将这两种方法的计算结果与已有的实验结果进行了比较.结果表明,磁场法的计算结果高于电势法且与实验结果更加接近;但从数值模拟的角度看,电势法更易实现.     

外部数值保角变换的模拟电荷法的收敛性

根据模拟电荷法的基本原理,证明了当模拟电荷点和约束点给定时,外部数值保角变换的模拟电荷法的边界误差呈指数递减,并对结论进行了数值检验。     

弱酸微溶化合物溶解度计算

讨论了用数值逼近法计算弱酸微溶化合物在酸溶液和纯水中的溶解度。并举例说明了数值逼近法的具体应用。     

涡旋法 理论和实践

G-H．Cottet等 著 本书介绍和分析涡旋法。涡旋法作为不可压缩粘性流的直接数值模拟工具已经成熟，以往对纳维-斯托克斯方程高分辨率数值解是用有限差分法和谱方法，现在，涡旋法提供了另一个途径。涡旋法的数值分析研究对方法的收敛性提供了坚实的数学基础，已经发展了一些工具用来推广该方法的应用，同时，涡旋法仍保留着有吸引力的物理特性，这就促使作者来介绍涡旋法。     

同伦摄动法求KdV方程和Burgers方程的近似解

用同伦摄动法研究了KdV方程和Burgers方程的孤波解,给出方程的满足初始条件的数值解.把数值解与精确解进行比较,误差结果表明,同伦摄动法给出的解是高精度的数值解.     

平面绞链四杆机构的改进微粒群算法优化设计

文章介绍了微粒群优化算法的原理，提出了增加种群多样性和算法随机性的改进微粒群算法及实现过程，并把该算法应用于复杂机械优化问题。实例表明，该方法全局收敛性好，是解决工程设计中复杂线性优化问题的可行方法。     

基于MATLAB遗传算法工具箱的PID参数优化研究

遗传算法是一类可用于复杂系统优化的具有鲁棒性的搜索算法,遗传算法工具箱(GAOT)为遗传算法的推广和应用提供了良好的工具。针对传统PID的局限性,利用遗传算法工具箱对PID控制器参数进行优化。仿真结果表明:该方法几乎无超调,且过渡时间短,可获得比传统设计方法更优良的控制效果。     

对分法在多元优化问题中的推广应用

将一维优化方法中的对分法推广应用于无约束多元优化问题的寻优求解中,基于对分法求解的优化问题必须具有有限边界搜索区域的考虑,讨论了问题初始搜索域的确定方法;并进一步给出了对分法推广应用的算法实施过程.最后通过算例与目前现有的几种确定性求导寻优法进行了比较.     

遗传算法在箱装军用物资垛位优化中应用

垛位优化是仓库管理中的一项重要工作。文章首先建立了基于总搬运距离和同一性原则的多目标优化模型——箱装军用物资垛位优化数学模型;然后采用了并列选择法的遗传算法来解决该优化问题,并给出了求解的具体步骤和操作过程;最后结合一实例对该方法的有效性进行了验证。     

量子教学优化算法及在函数优化中的应用

为提升基本教学优化算法的搜索能力, 通过融合量子计算原理, 提出了一种量子教学优化算法。 该方法采用教师自学和学生向教师学两种学习机制搜索全局最优解。 个体采用量子比特编码, 搜索过程在 Bloch 球面上进行, 个体的更新通过量子比特的绕轴旋转实现, 然后将其解码为量子比特的 Bloch 球面坐标。 由于该方法将基本教学算法中每维变量的搜索都扩展到 Bloch 球面进行, 可使搜索过程更为精细, 从而加强了对解空间的遍历性。 不同维度标准函数极值优化的仿真结果表明, 此方法的寻优能力不仅超过基本教学优化算法, 同时也超过其他经典群智能优化算法, 验证了将量子计算的某些机制和智能优化相融合可提升其优化性能。     

基于动态罚函数的PSO-CO算法

本文分析了协同优化算法中所存在的问题,采用动态罚函数的解决思路,对系统级中的一致性等式约束问题进行改造,使其成为一无约束问题.另外,提出不同学科分配不同的惩罚权重的方法,大大提高了计算精度.同时,以粒子群算法替代了原有的求解算法,消除了初始解对优化结果的影响,也改善了算法的整体求解速度.在Matlab软件中实现该算法的运行,同时通过两个典型算例对该算法进行验证,表明其具有较好的优化性能.     

多目标混合混沌优化算法研究及应用

为了求解多目标优化问题,提出一种基于混沌搜索的多目标模糊混沌优化算法．将混沌优化方法与模糊优化方法有机地结合起来,应用混沌优化算法求出各个单目标的最优解;将各最优解模糊化;应用模糊非对称方法的思想和模糊集合理论中的最大满意度原理,将多目标优化问题转化为单目标非线性规划问题;最后应用混沌优化算法求解单目标优化问题,得到满意度最大的解．结果表明,所提出的多目标模糊混沌优化算法是可行和有效的,为求解多目标优化问题提供了一种新的有效方法．     

面向柔性装配系统的人机一体优化设计

工程设计过程可看作是一约束确定与满足过程,柔性装配系统的优化设计也是一约束优化问题。遗传算法是一种广泛应用于复杂工程技术系统设计的有效方法,但用遗传算法求解约束优化问题比较困难。在人机一体化概念的基础上,讨论了如何通过优化开始前的约束预处理、优化过程中的约束处理以及建立变异库给变异操作一个进化方向,来将以约束形式表达的领域知识融合到优化搜索过程中,从而提高了遗传算法的优化性能,并在柔性装配系统中成功地实现了人机一体优化设计。     

一种新的求解优化问题的混合粒子群算法

将粒子群优化算法与一种自适应局部搜索算法相结合,提出了一种新的混合粒子群优化算法,使粒子群算法寻优过程中的全局搜索能力和局部搜索能力良好平衡;采用了典型函数和模糊神经网络优化问题对算法性能进行测试,并与其它方法进行比较.实验结果表明,这种混合粒子群优化算法能获得质量更好的解,具有较高的收敛性,特别是在高维复杂函数优化上具有很强的竞争力,其性能大大优于单一的优化方法.     

采用群智能算法的多约束问题优化

为了解决约束优化问题,采用一种基于群智能算法优化的多约束问题优化方法。首先构造同时计及约束条件和优化适应度的目标函数,然后分别利用粒子群算法和人工蜂群算法优化其函数,从而获得约束条件下的优化解。仿真结果表明,该多约束问题优化方法是可行性的,人工蜂群算法比粒子群算法具有更好的搜索和收敛能力。