MRTD和高阶FDTD算法的数值色散特性的分析

时域多分辨分析（MRTD）算法和高阶时域有限差分法（HO-FDTD）是目前解决电大尺寸电磁结构仿真的有效手段。导出了基于Daubechies小波尺度函数的MRTD算法和HO-FDTD算法的通用差分公式和数值色散方程，并详细讨论了空间步长、时间步长以及电磁波传播方向对二者数值色散误差的影响。结果证明，MRTD算法与HO-FDTD算法非常相似，但HO-FDTD算法的数值色散特性优干具有相同展开项个数的MRTD算法。     

分数阶动态系统的数值算法

给出了求解分数阶动态系统的一个非常有效的数值方法。本方法不但公式简单易编程，而且具有计算精度高、运算速度快等优点。本方法的思想是依据在实际应用中，通常要求给定函数有足够的连续性和光滑性，这就使得它们的Riemann-Liouville和Gruenwald—Letnicov分数导数完全等价。这样在分数阶动态系统中，可以利用Gruenwald—Letnicov分数导数的1阶或高阶近似表达式来近似表示Riemann-Liouville分数导数。最后给出一个仿真实例，说明所给方法的有效性。     

基于市场微结构模型和进化算法的资产分配

研究了一种离散时间金融市场微结构模型的估计以及基于此模型的资产分配控制问题.提出用进化算法来估计这种市场微结构模型,以得到其最优的结构和市场背后隐含的过剩需求和市场流动性过程.进一步,用估计的过剩需求信息而非预测价格来指导资产分配.资产分配策略的门限参数用约束优化进化算法来估计.对深证综合指数时间序列的实证分析结果表明了提出方法的有效性.     

数值SEA算法及其在反隐身防空系统效能分析中的应用

提出了一种数值 SEA算法 .它根据实际问题中普遍存在的单调性原理 ,采取了超盒数值逼近的方法 ,快速逼近所求的系统使命轨迹 ,并通过模拟令牌环机制高效地实现了并行处理 .此算法极大地缩减了搜索空间 ,并克服以前依赖解析函数关系求使命轨迹的缺陷 ,使得复杂系统的使命轨迹的生成成为可能 .然后 ,提出了系统有效性分析与效能指标的灵敏度与关联度分析模型 ,及其求解方法 .最后 ,对一反隐身防空系统进行效能分析 ,取得了较好的效果 .     

基于FLOW-3D的筒装料管道水力输送数值模拟

为合理设计筒装料管道水力输送技术, 本文根据筒装料管道水力输送的水力特性, 建立了筒装料管道水力输送数学模型, 并采用FLOW-3D软件对该数学模型进行了数值求解, 同时与试验结果进行了比较, 发现筒装料管道水力输送的压力场和流速场的实测值与模型计算值吻合较好, 说明所建数学模型是正确的, 采用该软件求解是可行的, 可为该技术的工程应用提供理论依据.     

实时数值仿真几类并行与串行算法的特性分析

针对动力学系统实时数值仿真,分析了实时数值仿真的特点,概述了实时数值仿真算法的一般的构造思想.重点讨论和分析了几类实时数值仿真的并行算法的具体构造思想、方法,收敛阶、数值稳定性、加速比、并行效率、应用的特性.类似地分析了几类实时数值仿真的串行算法的构造特点、快速性、数值稳定性和计算复杂性等.并指出了进一步的研究方向.     

含有多层铁氧体的平面传输线的色散特性分析

本文采用谱域法，分别给出了层状垂直磁化铁氧体和各向同性介质的电磁场在谱域的传输矩阵。由传输矩阵的级联方便的得到含有多层垂直磁化铁氧体和各向同性介质情况的并矢格林函数。采用矩量法，给出了求解含有铁氧体的多层介质的平面传输线的色散特性的公式。作为实例，分别对垂直磁化铁氧体微带线和带状线进行了数值计算，计算结果与现有的可参考的数据进行了比较，吻合良好。     

双稳系统数值仿真模型的稳定性分析

数值仿真方法是双稳系统输出特性研究中经常使用的方法。双稳系统离散模型的稳定性分析是对其进行数值仿真研究的基础．以前的研究未能给出模型的稳定性条件。通过理论推导，分析并得到了双稳系统数值仿真模型在不同参数取值下的稳定性条件．在此基础上进行了数值仿真试验，数值仿真结果与理论分析结果相一致，为双稳系统数值仿真研究时的参数选择提供了依据。     

差异演化算法的数值模拟研究

差异演化作为一种较新的演化算法，具有较强的寻优能力，但其优化性能受差异演化模式类型及演化控制参数取值的影响非常大。通过一组测试函数的数值模拟研究，给出了演化模式合理选取及演化参数（包括种群大小、交又概率及缩放因子）合适摹值的方法，解决了差异演化算法在应用时面临的一系列问题．此外，还基于演化能力较强的差异演化模式DE／rand／1／exp，提出了一种新的演化模式DE／rand2／1/exp，进一步提高了差异演化效率．     

水污染扩散模拟三维可视化研究

分析了基于二维图像的水污染模型计算结果可视化不足--脱离地形地貌环境、缺乏空间定位信息,提出基于虚拟现实的水污染扩散模拟三维可视化方法,讨论了数据组织与压缩、仿真模型与可视化一体化集成、查询统计等关键技术,对长江三峡库区万州段污染物迁移转化过程进行了动态模拟.结论表明,该方法形象直观地展现了水污染扩散推进三维效果,为检验污染模型的准确性提供了参考和依据,也为水环境综合整治与管理走向定量化、科学化提供了一种崭新的思路和可靠的技术支持.     

电涡流缓速器的三维数值仿真

为三维电涡流缓速器的仿真提供了一个完全的有限元表达式,这个表达式通过运用A,Φ-A公式结合库仑定律得以实现.为了考虑电涡流缓速器不规则的几何形状,采用了四面体单元对网格进行划分,并用有限元程序仿真电涡流缓速器在500rpm的磁通密度分布.电涡流缓速器在不同转速下用有限元程序计算的制动力矩与测量值进行了比较,测量值和仿真教据近似一致,有限元程序可用于工程计算和仿真.     

阶背车尾流结构的数值模拟分析

尾流结构对高速行驶车辆的经济性、操纵稳定性和安全性存在直接影响.建立典型阶背车仿真模型,在计算区域内进行网格划分,为提高分析精度对模型尾部进行网格加密.采用计算精度和稳定性较高k-ε标准双方程模型,对流项采用三阶迎风格式离散,压力速度耦合采用SIMPLE方法.对相同尺寸的实体缩尺模型进行风洞试验研究,结果表明:经过模型上表面气流在后视窗前缘发生分离,部分气流在后视窗与行李厢盖板之间的区域内形成回流,部分气流在行李厢盖上再附着并分离脱落;在压差作用下分离流与来自模型两侧的气流共同形成旋向相反的尾部涡流,随着距离的增加旋度逐渐减小,并在距模型尾部三倍车身长度附近涡流基本消失.     

不确定性结构区间分析的改进Monte Carlo方法

将结构系统中的不确定性参数用区间数来表示，建立了系统的区间有限元控制方程。利用Monte Carlo数值仿真方法对区间有限元控制方程进行求解，得到了结构的位移和应力响应区间。并针对—殷Monte Carlo方法在区间仿真中存在的缺陷，对其进行了改进，使其计算效率大为提高．数值仿真算例表明：经改进的Monte Carlo方法仿真求解计算量大为减少，且能给出较高精度的响应区间，并克服了区间运算中的扩张问题。     

GSM频段双频工作微带天线的数值模拟

设计了具有双频段工作特性的微机械微带天线,该天线适用于蜂窝通信及个人通信系统。其10dB带宽达到了8%以上,辐射效率为78%,天线长度小于1/16波长。首次将三维H-MRTD(theHaar-Wavelet-Basedmultiresolutiontimedomain)全波分析方法应用于该天线的建模和分析,并将H-MRTD数值计算公式推广到了非均匀有耗媒质中。数值模拟结果同传统FDTD方法及实验结果进行了比较,结果表明,每个波长只需取较少的空间离散网格,三维H-MRTD时域全波分析方法便能较精确地模拟微机械微带天线,并能有效地减少CPU计算时间及节省计算机内存。     

徐淮地区竖井变形破坏机理三维系统数值模拟分析研究

在竖井变形破坏的工程调查和总结研究的基础上，提出了徐淮地区竖井变形破坏“三因素综合破坏”观点。即地质体薄弱部位、负摩擦力和水平荷载的综合作用。还进行了竖井变形破坏动力学过程的三维系统线弹性、弹塑性数值模拟分析，即地层失水沉降作用下；或水平地应力作用下；或失水沉降与水平地应力及重力共同作用下，研究土体浅部和深部变形时的土岩与井壁的相互作用，揭示了徐淮地区竖井变形破坏的机理，为防治竖井失稳提出了可靠的途径.     

面向MEMS系统级仿真的宏模型研究

典型微机电系统由受多能量域约束的功能器件与集成电路信号处理元件构成,具有多物理场耦合的特点.利用宏模型进行快速的系统级仿真分析是求解耦合MEMS静、动态行为的有效方法.对目前建立MEMS器件宏模型的方法做了系统总结,重点介绍了基于伽辽金思想的基函数叠加和基于有限元方程的矩阵子空间投影等数值宏建模方法,比较了各种方法的优缺点并给出了不同方法的适用条件和选择原则,讨论了目前系统级仿真面临的主要难点并提出了未来宏建模方法的发展方向.     

含大规模端口的MEMS宏模型提取及角度参数化

针对含大规模输入输出端口的MEMS结构,提出分块叠加Arnoldi方法提取其宏模型,针对MEMS器件中广泛存在几何形状相同而初始方位不同的结构,采用矩阵坐标变换实现宏模型的角度参数化,解决宏模型的重复提取问题。最后,结合一种微型可编程光栅的设计验证了宏模型的效率与精度,与有限元仿真结果进行比较,基于宏模型的MEMS器件系统级仿真结果相对误差小于2%,时域仿真速度提高了45倍。