认知无线电网络中的动态波束形成

认知无线电技术能够大幅度提升频谱利用率,具有十分广阔的前景. 有效的波束形成算法能够在避免对主用户造成干扰的同时,保障认知用户的通信质量. 通常的认知波束形成算法均针对静止目标,而无线认知网络节点随时可能处于移动状态. 为此,研究了认知网络中机动目标的波束形成问题. 针对最大化信噪比、最小化主用户干扰和均衡认知用户信噪比3个不同的优化目标,分别提出了相应的波束形成解决方法. 利用粒子滤波对运动目标的DOA进行跟踪估计,并根据得到的DOA估计值来建模基站与认知用户之间的信道. 对于最大化信噪比的优化问题,将其转化为瑞利熵形式,得出问题的闭式解;对于最小化主用户干扰和均衡认知用户信噪比的优化问题,均采用凸优化方法将两个问题转化为二阶锥规划形式,通过内点法求解. 仿真实验结果证明了动态波束形成方法的有效性.     

重型静压轴承油腔结构优化与流场仿真

针对重型静压轴承油腔结构优化问题,利用有限体积法,模拟了扇形腔和椭圆形腔间隙流体的压力场和温度场,并建立了旋转坐标系下的控制方程,探讨了在转速、腔深及有效承载面积相同时两种腔形的压力及温度分布规律,优化了油腔结构。结果表明:两种腔形润滑性能有所不同,椭圆形腔最大压力分布区域较扇形腔大,承载能力强,但由于椭圆形油腔油膜剪切面积较大导致椭圆形腔温度分布较扇形腔高。数值计算结果真实反应了轴承内部流态,仿真结果为工程实际轴承油腔结构优化设计提供了理论依据。     

非线性波浪对结构物的冲击作用

以紊流运动方程－－雷诺时均方程为控制方程,基于流体体积法（ＶＯＦ）对浪溅区结构物所受的波浪冲击作用进行了数模研究,入射波为椭和弦波,２三阶迎风左分格式来离散控制方程的对流项,加入了ｋ－ε紊流模型及在近壁区应用壁函数,通过对不同波浪参数,结构物尺度、结构物与静水面的距离等情形的数值计算成果的比较分析,得到了非线性波浪对结构物底面的冲击压力分布特征,讨论了结构物离开水面的距离Ｓ等参数的波浪冲击压力的影     

多孔介质两相流的守恒迎风有限元法

本文讨论油藏模拟中描述多孔介质两相不可压非混溶流动的偏微分方程组。压力方程用Galerkin方法,而对流占优的饱和度方程用一类部分迎风有限元法,数值解满足离散的质量守恒原理,并以L^∞（0,T;L^2(Ω））范收敛于原解。     

含弥散项的不可压缩核废料污染问题的修正迎风差分格式

对含弥散项的不可压缩核废料污染问题模型建立修正迎风差分格式,由于压力函数比浓度和温度函数变化慢得多,采用两种不同的时间步长以提高计算效率,并进行了收敛性分析,最后给出其l^2误差估计。     

复杂铝型材挤压成形有限体积仿真

根据型材挤压成形属于特大变形、热-力耦合、坯料头部存在变形死区等特点,采用欧拉描述有限体积法(FVM)模拟了3级复杂型材的挤压成形过程,避免了传统刚塑性有限元法无法模拟变形死区,拉格朗日描述有限变形弹塑性有限元法难以重划特大变形网格等难题．模拟过程中,采用欧拉描述FVM仿真坏料流动,采用拉格朗日描述有限元法仿真模具变形和应力,采用显式动态接触算法仿真坏料与模具之间的相互作用．确定了兼顾仿真精度和速度的有限体积网格的最小尺寸和单元最大数量,提高了计算效率;建立了6063-T5铝合金在不同变形温度下的系列热-本构-摩擦模型,获得了金属流动、力能、温度、密度变化分布．为工艺和模具参数优化提供了依据．     

薄壁铝型材挤压有限体积分步模拟

建立了铝型材挤压成形有限体积法分步模拟系统．研究了有限体积分步求解方法关键技术,实现了各分步有限体积模拟系统的数据传递和信息继承．在每一分步计算中,占用相对较少的计算机资源,可划分更为细致的有限体积网络．利用该方法成功地模拟了薄壁类铝型材挤压成形过程,并对成形中应力、应变及温度场分布的演化进行了分析．研究结果表明,有限体积分步法是模拟薄壁类铝型材挤压成形过程的有效方法．     

通量与源项和谐的一维浅水方程离散方法

针对采用常规齐次浅水方程的解法求解非齐次浅水方程时,源项与通量不具有"和谐性"的缺点,提出采用van Leer通量计算模式处理通量,采用迎风特征分解处理源项,使得通量和源项具有相同的离散方式,构建了一种具有"和谐性"的数值方法,并对"和谐性"给出了详细的证明.由于"和谐性"并不能保证结果的高精度,引入满足TVD条件的通量限制器,提高了计算结果的精度和稳定性.2个标准算例验证表明,该数值方法具有"和谐性"、稳定性以及高精度特性.     

基于有限体积模拟的模锻优化设计

在锻造等金属大变形的工艺设计中,相关参数的确定很大程度上依赖于经验公式,而有限元法在金属大变形过程数值模拟中有明显的局限性,且模拟结果难以验证.本文基于有限体积法模拟了一典型开式模锻过程,并在通用经验值允许的范围内,根据模拟结果调整工艺设计中的参数设置,有效避免了一种锻件常见缺陷.通过分析变形过程特定时段的变形区形状、分流面的变化及变形力分布曲线,结合相关塑性理论验证了模拟结果的正确性,实现了工艺优化设计.研究证明理论预测与数值模拟相"拟合"的方法可以代替实验用于指导生产实践.     

对流扩散问题的部分迎风有限元方法

给出了求解发展型对流扩散问题的2种方法:全迎风有限元方法和部分迎风有限元方法.同时证明了由这2种方法得到的数值解满足离散的最值原理.