全三维粘性流场计算的快速收敛方法

以新的高收敛率的 L U型隐式格式和高精度、高分辨率的 MU SCL TVD迎风格式为基础 ,提出了一种快速求解三维粘性流场的计算方法。为有效减少计算工作量 ,近固壁区采用了壁面函数方法。湍流模型采用简单的混合长度模型。为提高迭代收敛速度 ,从多重网格理论出发 ,结合改良型L U隐式和迎风格式 ,对 Reynolds平均三维可压缩 Navier-Stokes方程进行求解。用此方法数值模拟了 NASA L ewis37跨音速压气机转子流场。计算得到的流场与实验结果进行了对比。结果表明 ,此方法可快速得到三维粘性流场的流动特性且计算结果精度较高 ,可望在叶轮机械多叶片排全三维粘性流场校核计算中发挥作用。     

改进适应值函数的遗传算法

比较、分析了几种基于适应值的选择策略求解极小值问题时的标准适应值函数,提出了一种随着进化代数的增加逐步增大适应值相互影响的标准适应值函数,并对它们的收敛速度和收敛精度进行了性能分析.以几个典型的函数优化问题为例进行仿真计算,取得了比较满意的结果.     

孔洞三维裂纹应力强度因子分析

针对裂缝性低渗透油田孔洞三维裂纹在Ⅰ型加载下应力强度因子求解方法的多样性,研究了以权函数理论为基础的三维裂纹应力强度因子的求解方法。通过对由权函数法推导的应力强度因子曲线与Newman曲线进行比对,结果吻合较好,说明用权函数理论计算三维裂纹应力强度因子具有较高精度,且计算简便。综合运用应力三维度断裂准则、线弹性断裂力学和流体力学理论,分析了孔洞三维裂纹的起裂和三维扩展问题。通过算例分析了缝长、缝高、缝宽随施工时间变化的延伸规律。结果表明,该方法和计算模型是有效的、可行的。     

基于改进混合樽海鞘群算法的航空发动机模型求解方法

针对传统智能优化算法在求解航空发动机模型非线性方程组时收敛速度慢、精度低的问题,提出采用樽海鞘群优化算法（salps swarm algorithm,SSA）。为了提升标准SSA求解复杂发动机模型的随机搜索能力,采用了混沌映射、正余弦算法、自适应权重、逐维变异策略对SSA进行改进,并且更进一步调整了算法流程（Process improved SSA）,提高算法收敛概率,最终将Process improved SSA与Newton-Raphson算法结合为混合算法,并以适应度值作为算法切换的判断条件以提升混合算法的计算效率。仿真实验验证了Process improved SSA求解航空发动机模型的有效性。仿真结果表明混合算法能够实现全局收敛并提升收敛速度,且能够在模型输入强瞬变仿真时实现快速收敛。     

确定指数平滑参数的最优化方法

依据统计学原理以指数平滑预测模型进行了精度分析,建立了估计指数平滑参数α的最优化模型,给出了优化模型求解算法。实例计算结果表明,与试算法比较,该优化方法具有较快的收敛速度和较高的计算精度。     

裂缝性地层中水平井压裂裂缝起裂新模型

对裂缝性地层中的水平井进行水力压裂时,井筒附近的天然裂缝会对压裂产生影响。现有压裂裂缝起裂压力计算模型所考虑的影响因素各有侧重,且尚未考虑井筒附近天然裂缝产生的诱导应力场对起裂压力造成的影响。本文基于弹性力学及岩石力学理论,综合考虑了井筒周围天然裂缝的诱导应力、压裂液渗滤效应、岩石温度变化、封隔器影响等因素,建立了一个适用于裂缝性地层中的水平井压裂裂缝起裂压力计算模型,且计算简便便于推广。本文根据实例计算分析了天然裂缝影响起裂压力的各个因素,并进行了对比。计算结果表明,一定条件下井筒周围天然裂缝对起裂压力影响明显,采用以前的起裂压力计算模型误差较大。     

两相平面渗流的离散算子法

本文提出用离散算子法求解两相平面渗流问题,即在求解压力方程和饱和度方程时,试探函数空间选择较高次的基函数,检验函数空间选择较低次的基函数。简化了计算,且保持了一定的精度。本文就模型问题进行了试算,得到了较好的结果,便于在电子计算机上实际应用。     

基于范数标量化方法的多目标次梯度算法

【目的】提高多目标优化问题的收敛速率及解的精度。【方法】在欧式空间中基于范数标量化方法提出了求解多目标优化问题的次梯度算法。【结果】在每个目标函数与相应最小值的差的平方为凸函数的假设下，证明了多目标次梯度算法的Pareto弱有效解的收敛性。【结论】数值实验结果表明：提出的多目标次梯度算法在求解多目标线性优化模型时具有更快的收敛率，并且在求解非光滑多目标优化问题时具有更高的解的精度。     

水电站厂内经济运行模型精度研究

由于机组流量特性曲线以离散形式表达,使得以此为基础的厂内经济运行模型的精度受到了不利影响,而模型求解方法的收敛性能和求解精度也影响着最优决策结果的精度.针对这一问题,提出插值法对模型精度进行改进,并采用动态规划算法求得改进精度后的经济运行总表,在实 际运行水头和负荷已知的情况下,运用四点法查询满足一定计算精度要求的最佳负荷分配.以葛洲坝水电站为例进行验证,结果表明该方法具有实用性.     

基于SMOTE算法的船舶结构可靠性优化设计

针对常规船舶结构可靠性优化设计由高度非线性带来的计算效率低、收敛困难的问题,提出了基于SMOTE(Synthetic Minority Oversampling Technique)算法的船舶结构可靠性优化设计方法.利用SMOTE算法建立了改进的BP (Back Propagation)神经网络模型,以较少的样本点完成了极限状态函数的高度近似,克服了以往代理模型不能同时满足精度和效率要求的缺点,并通过数学算例验证了使用SMOTE算法建立BP神经网络模型的可行性和有效性.将改进的BP神经网络模型和模拟退火法嵌入单循环优化策略,并将其用于船舶舱段的可靠性优化设计,验证了所提出的可靠性优化设计方法的求解效率和精度,为大型工程结构的可靠性优化设计提供了思路.