影响温度外推测试精度的数值因素

针对某些工况中温度不易测量的问题 ,提出了温度测试的外推方法 ,该方法以易测位置处温度测试为起点 ,采用传热规律的模型以及数值解法 ,反推出要测位置处的温度 .在数值求解的过程中 ,引入了影响外推测试结果精度的数值因素———阶数 ,并通过实例讨论了阶数对外推测试结果的影响程度 ,阶数选取不当甚至会出现错误的外推测试结果 ,但采用反面求解得到的拟合曲线与实测得到的原值具有最小的剩余误差平方和 ,可以有效的抑制其影响 .对于表面特定温度为θ(0 ,ｔ)的曲线 ,测得 0 0 12 9ｃｍ处的温度变化规律反推 ,选取阶数为 10时 ,剩余误差平…     

爆发器内壁温度的测试

基于专用传感器与多点测量，提出了一种利用温度外推测试法获得爆发器内壁温度的新方法。该方法通过专用传感器测得低动态位置处的温度变化，利用物体的导热规律外推出内壁温度，从而满足了爆发器内壁温度测试的高动态性要求，可消除传感器封装厚度对瞬态温度测试结果的影响，验证测试结果的正确性。实际测试的结果表明：该方法可以实现爆发器内壁瞬态温度变化规律的测试，且验证点处的误差不超过1℃。     

Least-Squares及Galerkin谱元方法求解环形区域内的泊松方程

为研究基于Least-Squares变分及Galerkin变分两种形式的谱元方法的求解特性,推导了极坐标系中采用两种变分方法求解环形区域内Poisson方程时对应的弱解形式,采用Chebyshev多项式构造插值基函数进行空间离散,得到两种谱元方法对应的代数方程组,由此分析了系数矩阵结构的特点。数值计算结果显示:Least-Squares谱元方法为实现方程的降阶而引入新的求解变量,使得代数方程组形式更为复杂,但边界条件的处理比Galerkin谱元方法更为简单;两种谱元方法均能求解极坐标系中的Poisson方程且能获得高精度的数值解,二者绝对误差分布基本一致;固定单元内的插值阶数时,增加单元数可减小数值误差,且表现出代数精度的特点,误差降低速度较慢,而固定单元数时,在一定范围内数值误差随插值阶数的增加而减小的速度更快,表现出谱精度的特点;单元内插值阶数较高时,代数方程组系数矩阵的条件数急剧增多,方程组呈现病态,数值误差增大,这一特点限制了单元内插值阶数的取值。研究内容对深入了解两种谱元方法在极坐标系中求解Poisson方程时的特点、进一步采用相关分裂算法求解实际流动问题具有参考价值。     

GPS广播星历拟合及外推精度

为解决GPS卫星广播星历的拟合问题,采用最小二乘算法给出了由精密星历拟合广播星历参数的过程,探讨了拟合过程中采用数值导数计算参数偏导数的方法以及数值导数微小量的选取准则,对不同拟合时长的拟合精度及外推精度进行了详细的分析.研究结果表明:数值导数方法在广播星历拟合中是有效的;拟合精度随着拟合时长的增加显著降低,拟合时长为2 h、3 h、4 h,时段内拟合精度分别为1.6 cm、7.7 cm、23.8 cm;外推精度与拟合时长以及外推时长都有关,拟合时长增长时外推精度降低,而相同拟合时长下,外推精度也随着外推时长的增长显著降低.     

舵机减速器转角测量误差分析与补偿

在舵机系统的力能传递测试实验中,减速器转角的测量精度是反映舵机特性的重要指标.由于机械安装、零件加工、控制算法采样量化误差和传感器非线性等因素综合影响,角度实测值与理论值之间存在误差并影响测量精度.本文以带有光栅传感器的舵机减速器作为研究对象,通过物理分析、数值计算与系统建模等手段分析了机械、传感器和控制算法采样量化等原因引入的测角误差,提出将机械偏心和传感器非线性作为系统误差,采用最小二乘法构建角度误差指标函数,通过优化指标函数获得由于控制算法采样量化造成角度误差的补偿量的观点.仿真曲线给出了动态静态加载时的误差曲线,以某型舵机减速器为测试设备的实验依此方法进行数据处理,实验结果将测角精度提高了一个数量级(30″),证明了此方法的有效性.     

延期药和点火药燃速测试新方法

燃烧速度是延期药、点火药的重要技术指标。传统的燃烧速度测试方法只能测延期药的平均燃速，且测试精度较低。本将ＣＣＤ（光电耦合器件）技术应用于药剂燃烧速度的测试，解决了以往无法测延期药、占火药瞬时燃速的难题。以Ｔｉ－ＢａＣｒＯ４系延期药为例，用该方法对其燃烧速度进行了实际测试，得到了该延期药燃烧波面位置－时间曲线、瞬时燃速曲线以及平均燃速随压力变化的曲线。     

灌注桩孔底沉渣厚度测量装置研制

研制了一种沉渣厚度检测装置,该装置由测试杆、测试锤、速度计、传输线缆和数据接收处理装置组成.基于一维波动理论,分析了在测试杆与沉渣交界面处,由于波阻抗的变化导致在测试杆顶部接收到的速度时程曲线产生突变的机理,从理论上验证了该装置的可行性.并对多种工况下的沉渣进行了ABAQUS数值仿真模拟.结果表明:当灌注桩孔底存在50 cm厚的沉渣时,采用该装置测得的最大误差约为50 mm.依照测试结果进行清孔作业后,剩余沉渣最大厚度可满足现行规范的限值要求,且此装置不受沉渣材质属性的影响,可较好地完成工程中灌注桩孔底沉渣厚度的检测.     

非线性Fredholm积分方程迭代Galerkin解的渐近展开及其外推

讨论了一维非线性Fredholm积分方程迭代Galerkin方法，证明了迭代Galerkin解的误差可展开为h的偶次幂，且首项为h^2p。从而可进行Richardson外推，提高数值解的精度。同时我们还给出了数值例子，数值计算结果与理论预测相符。     

一步波动方程法求解对流-扩散方程

把波动方程法的分步求解合并为一步求解,从而提高了计算效率．采用集中质量、显式有限元法求解非定常对流－扩散方程．在对流项和扩散项比值任意的情况下,一维算例得出与精确解一致的数值结果．数值解不振荡,耗散误差也很小．而且在满足稳定性的条件下,柯朗数的大小对数值解的精度基本没有影响,时间步长和空间网格的选取比较灵活,这在实际应用上很有意义．     

时空耦合谱元方法求解一维Burgers方程

针对Burgers方程在空间离散格式与时间离散格式方面的精度匹配问题,提出了一种时空耦合谱元方法,求解了一维Burgers方程。求解时在时间及空间方向同时采用了谱元方法离散方程,推导了求解过程,比较了空间方向采用谱元离散结合时间方向分别采用向后欧拉方法、四阶Runge-Kutta方法和四阶Adams-Bashforth方法的数值精度以及时空匹配特性,研究了时间方向网格单元数及插值节点数对时空耦合谱元方法数值精度的影响。研究显示:时空耦合谱元方法能够求解Burgers方程且与传统的时间差分方法相比能够获得更高的数值精度;随着空间方向单元内插值阶数的不断增大,时空耦合谱元方法的数值精度不断提高,且保留了指数阶收敛的特点,具有较好的时空匹配特性;当空间网格划分方式固定时,时间方向上增加单元数或单元内插值阶数,对数值精度提高影响不大,这一结论与相关研究结果一致。研究内容对引入与空间谱元方法精度相匹配的时间离散格式具有指导意义。     

一种新的求解K因子的位移插值法

介绍了求解应力强度因子(K因子)的一种新型位移插值法，以受均布栽荷作用下的无限大体深埋椭圆裂纹问题，论证了新方法的位移插值基础，研究了两种方法的理论插值误差。理论分析和数值结果均证明，求解K因子的位移插值法的精度高于传统的蜕化奇异等参元法。     

基函数的阶数对无单元伽辽金方法精度的影响

无单元伽辽金(Element-Free Galerkin)方法是无网格方法中很重要的一种数值计算方法,利用无单元伽辽金方法求解二维稳态热传导方程,当选取基函数为线性基、二次基时,分别将数值解和解析解对比,分析了基函数的阶数对无单元伽辽金方法精度的影响,并说明无单元伽辽金方法是一种高精度的数值计算方法 .     

乙酸乙酯皂化反应实验数据的非线性拟合

将非线性拟合方法应用于电导法测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的实验数据处理，使用该方法无须测定初始电导，且避免了外推法带来的误差，计算结果表明，该方法的精度优于传统方法。     

用Richardson外推法分析流动传热层流问题的不确定度

用ＳＩＭＰＬＥＣ算法计算了流动传热问题中２个有基准解的层流问题。对于２阶精度中心差分格式的２套网格数值解,用Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ外推法可以得到４阶精度的解、其工作量比直接求解４阶差散方程的工作量减少许多;对于计算中的数值不确定度,用该方法分析了离散误差,并用逐次加密网格的方法探讨了外推法的合理性。     

非线性两点边值问题的反插值Volterra型积分方程解法

对原为第一类边值问题的非线性常微分方程采用并行打靶的方法,寻求原问题相对应的初值问题,将其转换为Volterra型积分方程组离散求解,并采用外推技术进一步提高解的精度.同时,对问题的存在性,唯一性,以及算法的收敛性均进行了讨论,并取得较好的数值结果.     

基于神经网络的供油提前角脉谱研究

根据供油提前角控制精度的要求,确定了BP神经网络结构,选取不同实验数据为训练样本,获取了供油提前角脉谱;引入随机误差合成方法,以模型的计算总误差为指标,讨论了满足控制精度要求的样本数范围和最少样本数,并进行了由最少样本数获取最佳供油提前角实验,验证了具有最佳供油提前角的柴油机,其性能指标最优.实践表明,该方法能满足供油提前角控制要求,减轻供油提前角实验量.     

低温贮罐支座的热解析

利用数值解法中较新型的边界元法来计算低温贮罐支座传热问题，它的主要基本原理是通过加权残余法或构造Ｇｒｅｅｎ函数，有助于两点函数表示的基本解及利用分部积分法，将区域上的偏微分方程转换成区域的边界上的积分方程，通过对区域边界离散化对该积分方程进行数值求解。本文对计算误差进行估计，并以计算新型ＬＰＧ船型上的贮罐支座温度场分布为例，对计算结果进行了分析和讨论。     

基于二次B样条的广义差分法

构造了基于二次B样条的广义差分格式,并利用该格式求解二阶常微分方程,通过数值试验分析差分解的收敛性:在H1半范数和L2范数下,二次B样条广义差分法均具有2阶收敛精度。     

基于残差平方和的图示法分析油滴电荷量

用图示法描绘了某次测量中油滴带电量的残差平方和的分布。提出了求解基本电荷量的最小二乘解方法,有效地减少了测量误差。     

二次曲线模型求解中厚板轧制过程中的温度场

针对中厚板轧制过程中温度场不易精确模拟,普通温度模型计算存在误差较大的问题,通过建立二次曲线模型来计算中厚板轧制过程中的温度场,即对中厚板的轧制过程进行一定的简化,用二次曲线逼近中厚板轧制时沿厚度方向上的温度场,并在该曲线的基础上得出二次曲线模型和其计算方法．利用该二次曲线模型对Q235轧制过程中的温度场进行解析．结果表明,二次曲线模型预报精度的相对误差可以控制在3％以内,完全能够满足中厚板在线实际生产的需求．二次曲线模型同时也为其他热轧的温度场解析控制提供了范例．