应用DDM/FEM/BEM混合法计算各向异性介质柱电磁散射

应用重叠型区域分解法（DDM）结合有限元（FEM）和边界元法（BEM）计算二维各向异性介质柱电磁散射.对介质柱外的无限大区域采用边界元法分析,将介质柱所在区域分解为若干个重叠的子域,每个子域用有限元法分析,各子域间通过传输条件进行耦合.为了提高计算速度,引入了多波前法求解有限元方程,并用内观法结合多波前法解有限元和边界...     

用区域耦合法求解复杂几何形状的流动问题

本文采用区域耦合法求解难于用规则计算区域处理的复杂几何形状的流动问题，将流动区分成两个子区域单独处理并用迭代的方法进行耦合，两个算例的计算结果表明，本文的处理方法是可行的。     

辐射-导热耦合换热边界元算法

本文提出了一种求解辐射-导热耦合换热问题的边界单元算法(BEM),该方法将两种传热方式通过辐射热源耦合起来.首先,采用BEM对辐射传热方程、辐射热源方程和含有辐射热源的热传导方程进行离散;其次,利用辐射传热方程消除辐射热源方程中的辐射热流项;然后,根据Stefan-Boltzmann定律形成含有温度四次方以及热流密度表示的非线性代数方程组.出现在所有积分方程中的域积分由径向积分法转换成边界积分,形成了对于参与性介质问题也只需在边界上划分单元的纯边界元算法.最后,用Newton-Raphson迭代法对方程组进行求解.提供的数值算例将表明本文所介绍方法的正确性与有效性.     

三维有限元-边界元耦合法的并行计算及优化措施

在应用有限元-边界元耦合法分析大规模三维电磁场数值计算问题时,采用并行计算方式可以有效地节省计算时间和提高求解精度.在介绍并行计算在线性单元和高阶单元问题实施原理的基础上,分别论述了应用自适应交叉逼近技术降低边界元求解区域内存消耗、应用分布式预处理共轭梯度法求解器对复杂且包含易变化部件求解区域进行基于相对编号的建模以提高并行机群的运行效果、应用Borland C＋＋Builder软件实现分析结果导出自动化以降低人工工作量这三种对有限元-边界元耦合法并行计算的优化措施.     

时空耦合谱元方法求解刚性圆柱体表面的声传播问题

以刚性圆柱体表面均匀分布若干单极子质量源的声传播问题为求解目标,在极坐标系中构建时空耦合模型。基于Least-Squares变分,在时间及空间方向同时采用Chebyshev谱元方法进行离散,将原来极坐标系中的问题转化到柱坐标系中进行求解,并通过数值实验验证了模型的正确性;进一步应用时空耦合模型求解刚性圆柱体表面声传播问题,在计算区域外边界采用C-E-M吸收边界条件。研究结果显示:时空耦合谱元模型通过时间及空间计算精度的匹配,能够获得高精度的数值解;增加时间及空间方向的单元数及单元内的插值阶数均能提高计算精度,且提高插值阶数的方法具有指数阶收敛特性;所构建的时空耦合模型能够稳定求解刚性圆柱体表面的声传播问题,将C-E-M吸收边界条件改写为第一类边界条件并应用于时空耦合模型依然有效。研究内容对构建高精度的计算气动声学求解方法具有指导意义。     

薄板自由振动的边界元法解析

从薄板自由振动的微分方程式出发，依据弹性薄板理论和振动理论，运用边界元法(BEM)研究了薄板横向自由振动的动态特性。计算中采用薄板横向振动问题的基本解，推导了均匀、各向同性薄板的边界特性方程，应用频率扫描的方法求解其固有频率。算例表明采用本文的方法计算简便，具有足够的解析精度。     

平面弹塑性问题边界元法与有限元法耦合的对称—迭代求解

在一些弹塑性问题中,塑性区域比较小,大部分区域是弹性变形区域,若采用边界元与有限元耦合的方法,则能充分发挥两种数值计算的优点.在以往的边界元法与有限元法耦合的论文中,边界元子域的刚度矩阵都取为对称阵,尽管易于耦合,但会产生明显的误差.若细分边界元网格,又会大大增加计算时间.本文讨论用作者提出的对称-迭代求解方法处理弹塑性问题中边界元法与有限元法的耦合.     

快速多极边界元方法在二维声散射问题中的应用

快速多极算法(FMM)是求解边界元方法(BEM)在大尺度情况下的一种非常有效的算法.研究了快速多极算法在二维声散射问题的边界积分方程求解中的应用.给出了积分核函数以及其共轭积分算子核函数的多极展开式,局部展开式以及相应展开系数之间的转化关系.分别应用两种不同的层级树结构的FMM来进行求解,并对两种树结构下的求解效率进行了对比.数值算例表明用快速多极算法求解该问题时在存储量和计算量上比直接求解方法效率更高.     

声表面波器件的快速精确模拟

该文提出了声表面波器件有限元/边界元（Finite Element Method/Boundary Element Method,FEM/BEM）模拟的快速计算方法.FEM/BEM方法作为一种全波分析方法,考虑了所有声波模式,能实现对声表面波器件的精确模拟,但FEM/BEM方法一般计算量大而难以实用,国内外已有工作围绕提高FEM/BEM法的计算速度展开.本文将在Ventura工作的基础上,优化占主要计算量的体波贡献.首先对固定的半无限长压电基片的格林函数用分段多项式函数近似,以避免复杂格林函数的反复计算,然后推导出近似后的积分之间的递推关系式,编写递推算法,并通过实例验证了递推算法能达到精度要求且提高了计算速度.最后采用优化后的FEM/BEM程序对一种纵向耦合（Double Mode Saw,DMS）滤波器进行模拟,模拟结果与实验结果吻合.     

Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程的时间解耦局部并行方法

针对Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程,本文提出了基于空间非迭代Newton格式的时间解耦局部并行方法。首先,解耦耦合区域,将耦合区域内Navier-Stokes/Navier-Stokes耦合方程的求解转换为子区域内非定常Navier-Stokes方程的求解。其次,在空间上运用非迭代Newton格式线性校正,时间上直接求解广义线性Stokes问题,从而使得非线性方程转换为线性方程。最后,剖分解耦后的两个子区域,将子区域内单一非定常Navier-Stokes方程的求解转换为并行区域内的各自求解。数值实验表明:与空间非迭代Newton格式的欧拉时间推进方法相比,时间解耦的局部并行方法在保证精度的情况下,运行时间较短,在一定程度上提高了耦合问题的求解效率,保证了其高效性。     

基于提升树的自然场景中文文本定位算法研究

提出了一种新的基于提升树算法的自然场景中文文本定位技术.首先利用边缘特征进行文本区域的检测,即对下采样后彩色图像首先进行边缘提取、二值化处理,然后通过形态学运算以及连通区域分析去除大量的非字符连通域,获得候选的文本区域,最后,提取候选文本区域的PHOG-Gabor特征,通过提升树算法进一步确认是否为字符连通域.通过实验验证,该算法具有很高的召回率和准确率,综合性能较高.     

一种基于纹理能量的JPEG图像文本定位算法

提出了一种新的JPEG图像人工文本定位算法．该方法直接在DCT域中计算各DCT块的纹理能量特征，并以此初步定位文本区域．然后利用文本的连通和几何特性，精确定位文本区域．实验结果表明，使用该方法可以快速有效地定位JPEG图像中的人工文本区域．     

MoM-PO混合方法在电磁辐射中的应用

为了克服传统电磁场仿真方法不能有效解决某些特殊结构电磁辐射问题的弊端,充分借鉴矩量法(Method of Moment, MoM)和物理光学法(PO)各自的优点,提出一种MoM-PO混合方法.MoM-PO混合方法将天线划分为2个区域,并将2个区域用三角面元剖分,并在2个区域采用相同的屋顶基函数(RWG)来表征各自的表面电流,保证了2个区域边界上的电流连续性.分别在2个区域上应用MoM和PO,得到离散的矩阵方程,求解后即得电流分布.经数值算例验证,MoM-PO混合方法较传统的高频法,精度大大提高,与矩量法相比又在很大程度上减少了计算量,缩短了计算时间,是一种有效的电磁场计算方法.     

机动车辆牌照自动定位算法研究

受光照、车型及周围景物的影响 ,将牌照从复杂背景中定位出来具有较大的难度 ,经典的定位方法不适用于此种场合 为寻求有效的解决途径 ,笔者对定位算法进行了探讨 提出了快速Bernsen二值化方法 ,用以将灰度原图二值化 采用复合极值形态滤波去除不符合牌照形状特征的线条 ,以顺序连通成分标记法标记字符区域 ,再根据牌照的纹理特征去除非法区域 ,然后对剩余区域进行模糊评判 ,选择最优 ,最终得出牌照区域 实验结果说明该算法是有效的 ,并且定位后的牌照字符完整 ,有利于下一步的字符切分和识别     

基于WT-BTC特征和SVM组合分类的场景文本检测算法

针对自然场景文本检测在复杂背景下虚警高的问题,提出利用小波变换(wavelet transform,WT)和方块编码算法(block truncation coding,BTC)相结合的方式(WT-BTC)表征文本纹理,并结合支持向量机(support vector machine,SVM)完成对候选文本区域的分类确认。算法首先利用边缘检测和启发式规则快速确定候选文本区域;然后对候选文本区域进行小波分解和BTC编码,提取水平、垂直、对角方向的WT-BTC纹理特征;使用三个SVM分类器分别对不同方向纹理特征学习训练,组合SVM模型实现候选文本区域的二次检测,确认文本区域。实验结果表明算法提高了文本区域检测鲁棒性,在复杂背景条件下对场景文本有较好的检测效果。     

压力容器有限元计算中的整体建模方法研究

在压力容器有限元计算中,通常仅针对所关心局部区域进行建模;但局部建模将带来边界条件难以确定的问题。针对一受内压作用的过热器强度计算问题,提出一种实体单元/壳单元混合建模的整体建模方法。对较厚区域,关注的局部区域及结构不连续区域采用实体单元建模;其余薄壁结构用壳单元建模。通过改变实体单元/壳单元连接位置,建立不同的计算模型。计算结果和实测结果比较表明:通过合理选择壳单元和实体单元连接位置,该整体建模方法所得计算应力能与实测应力较好吻合。既避免了局部建模边界条件难以确定的问题,又达到了减小整体模型计算规模,同时保证局部计算精度的目的,为类似的工程问题提供了参考。     

Segmentation of tumor ultrasound image via region-based Ncut method

To segment the tumor region precisely is a prerequisite for ultrasound navigation and treatment. In this paper, a normalized cut method to segment tumor ultrasound image is proposed by means of simple linear iterative clustering for presegmentation procedure. The first step, we use simple linear iterative clustering algorithm to divide the image into a number of homogeneous over-segmented regions. Then, these regions are regarded as nodes, and a similarity matrix is constructed by comparing the histograms of each two regions. Finally, we apply the Ncut method to merging the over-segmented regions, then the image segmentation process is completed. The results show that the proposed segmentation scheme handles the strong speckle noise, low contrast, and weak edges well in ultrasound image. Our method has high segmentation precision and computation efficiency than the pixel-based Ncut method.     

不同产地短管兔耳草脂溶性化学成分的GC-MS分析

采用毛细管色谱-质谱联用技术对青海省不同产地短管兔耳草脂溶性化学成分进行了研究,共分离鉴定出40种不同化合物,有11种成分为3个产地所共有.比较发现不同产地短管兔耳草脂溶性化学成分及相对含量存在差异,为该种药材品种及产地的鉴别和品质比较提供了一定依据.     

彩色城市栅格地图道路网络自动获取方法

为适应栅格地图向矢量地图转化的需求,提出一种从彩色城市栅格地图自动获取道路网络的方法———道路获取对象特征法.由于城市栅格交通地图由道路、区域及噪声3类像素构成,所以新方法包括3个关键步骤:首先利用道路和区域的特征进行图像规范化处理,即所有道路用一种颜色表示,所有区域用另一种颜色表示,图像中其他颜色的像素视为噪声;其次建立4种噪声分类方法来消除规范化图像中的噪声;最后结合规范化图像和道路的连通性,实施道路连接以获取完整的道路网络.与其他方法相比,对象特征法对地图图像的颜色不敏感,可从多类地图图像中自动获取道路网络,并且耗时较少.实验结果表明:对象特征法可完整地提取出地图图像中的道路网络,从整幅合肥市地图图像中提取完整的道路网络仅需32.593s.     

基于比重漂移的唐卡破损区域分割新方法

破损区域分割是数字化修复唐卡的前提。针对在局部区域内破损区域和邻域灰度值存在差别这一特点,提出了基于比重漂移的唐卡破损区域分割方法。首先获取局部块内各个像素的比重度,然后选取合适的阈值实现破损区域的分割,最后去除伪破损区域,得到最终的分割结果。通过对常见的几种破损唐卡进行分割实验,验证了方法的有效性和鲁棒性。另外所提方法对壁画和自然图像的分割也具有一定的有效性,说明了其应用的广泛性。