SMFSIA/CAG快速计算二维分形粗糙面的电磁散射特性

应用稀疏矩阵平面迭代/规范网格法(sparse-matrix flat-surface iterative approach and canonical grid method,SMFSIA/CAG)快速计算了二维分形粗糙面的电磁散射特性。在SMFSIA/CAG中,基于迭代法的原理,通过加快迭代收敛速度和加速矩阵向量积两个方面对该算法进行了改进,推导了关于平面展开的高阶泰勒级数展开公式,并对近场相关距离和泰勒级数展开阶数对算法效率的影响进行了分析。SMFSIA/CAG的应用降低了计算量,实现了对二维分形粗糙面电磁散射特性快速、准确地仿真计算。     

超长桩承载性状分析的无网格局部彼得罗夫—伽辽金法

基于紧支试函数加权残量法介绍了局部彼得罗夫-伽辽金法(MLPG)试探函数和检验函数的构造和选取.然后深入探讨其位移边界条件的处理方法、桩土材料弹塑性性质模拟方法、不连续面处理方案等及程序实现过程,并编制了相应的计算程序.结合力学经典算例验证无网格局部彼得洛夫-迦辽金法的计算精度,最后对超长桩进行了因素分析,由分析得到了基桩桩顶沉降、荷载-沉降曲线非线性性质与基桩长径比间的关系,且结果表明,存在一个有效桩长,当基桩长度大于该值时,无法以增加桩长的方式获取更高的承载力,其值与地基土性质有关.     

刚塑性有限元求解板带轧制过程的初速度场

用可压缩刚塑性有限元法,通过自行开发的计算程序对板带轧制过程进行了二维非线性求解.在保证计算精度的情况下,以缩短计算时间为目标,研究了初等方法、G函数法和改进细化网格法设定初速度场对计算时间和计算结果的影响.结果表明:轧制力计算结果和实测值吻合良好,满足精度要求;初等方法、G函数法和改进细化网格法的计算结果相对误差不超过3%,初速度场设定对轧制力求解影响较小;G函数法和改进细化网格法相对初等方法迭代步数较少,由于需要求解方程组,G函数法设定初速度场计算时间最长;改进细化网格法在保证计算精度情况下,减少了迭代步数,缩短了计算时间,提高了计算效率和求解稳定性.     

改进的BP神经网络在碾压混凝土坝温度场反分析中的应用

采用改进的BP神经网络,建立了碾压混凝土坝热学参数反馈分析模型;利用三维有限元浮动网格法正分析得到的样本去训练网络,再利用温度实测值对热学参数进行反分析,根据反演后的热学参数进行温度场计算.计算结果和实测结果较为接近,可满足工程实际要求,且该方法具有较好的稳定性和收敛性,表明改进的BP神经网络算法用于反演混凝土坝热学参数是可行的.     

用基于紧支径向基函数的无网格法求解非齐次方程

将边界节点法(BNM)中的移动最小二乘近似方案用紧支径向基函数(CSRBF)代替,解决了BNM中本质边界条件较难处理的问题.用CSRBF逼近非齐次方程的特解,相应的齐次解用改进的BNM表示,发展了一种基于CSRBF的求解非齐次问题的无网格法.数值算例验证了该方法的可行性和有效性.     

组合网格法在搅拌摩擦焊接数值模拟中的应用

讨论组合网格法(Composite Grid Method,CGM)在有限元程序自动生成系统平台(Finite Element Program Generator,FEPG)上的具体实现.该算法在整个求解区域上采用粗细两套网格求解,不要求规则网格和粗细两套网格嵌套,两套网格单独剖分、互不影响,能处理复杂的问题.该算法用于实际工程计算的迭代次数少, 与常用的有限元方法所求得的解相符合,具有更加广泛的应用范围,符合科学和工程计算的实际要求.对搅拌摩擦焊接问题使用组合网格法进行数值模拟,取得了理想的仿真结果.     

用多重网格法研究内燃机的进气过程

文中论述了用多重网格法研究多缸内燃机进气管内气流运动的瞬态过程。利用非线性方程全近似格式的多重风格法并结合特征线法对管内的汽流运动进行了数值计算,直观地描述了多缸内燃机各管段内气体流动的瞬态过程,并分析了转速、管道长度和管径等参数对进气特性的影响。     

基于蚁群算法的FMS工艺路线的优化配置

柔性制造系统在工业发展中的作用越来越大,而如何使柔性制造系统发挥最大的功效则是现阶段面临的一个主要问题。文章基于蚁群思想,提出了一种融合网格法的蚁群算法来求解柔性制造系统工艺路线优化配置的方法。算例结果证明,该算法能使系统设备工作负荷达到均衡,从而提高系统工作效率。     

三维网格法在Salisbury屏优化设计中的应用

将三维网格法引入到Salisbury屏的优化设计之中,并用电磁损耗材料代替了经典Salisbury屏的隔离层材料.通过设计和讨论,解决了Salisbury屏应用过程中厚度过大和强度太低的问题,较直观的给出了参数之间的匹配规律.符合全貌分析方法的观点,从全局上考虑问题,减小了单独讨论或者强调某一参量所带来的片面性影响.     

月球环境下明暗交界处月尘输运异常现象

月表环境下，山脉或探测器和巡视器等附近形成的整体或局部明暗交界区域会发生月尘输运异常现象。该文通过建立整体和局部2种明暗交界模型，采用质点网格法和蛙跳法，基于Apollo探测器实测的月表月尘数量，研究了2种模型的月尘输运异常现象。结果显示，整体明暗交界区域存在非常显著的月尘输运异常现象，月尘输运路径呈现喇叭口形状或片状抛物线形状，并在明暗交界线上方发生大量月尘聚集，月尘输运现象具有明显的水平输运特征。在局部明暗交界区域的探测器左侧和右侧均出现非常显著的月尘输运异常现象，具有双向水平输运特征，并存在或大或小的双月尘涡旋，引起了探测器周围的局部“月尘暴”。整体明暗交界区域月尘输运异常现象可间接地验证“辉光”现象，局部明暗交界区域月尘输运异常现象也可能是月表探测器上沉积大量月尘的主要原因之一。月尘输运异常现象不但对现役的月球车和探测器等有潜在危害，也是人类在未来探月活动中无法回避的关键问题之一。该文研究的结果对月球探测器着陆点和巡视器行走路线的选取具有重要的参考价值，有助于降低月尘污染对人类探月活动的影响。