加 窗 时 空 分 析 法 实 现 三 维 测 量

分析了传统时空分析法空间和时间成本，发现过多无效数据的处理是导致计算效率低下的原因，提出了加窗时空分析法.该方法通过对时间序列的数据进行加窗截取，缩小了数据计算范围，从而减轻了内存负担，提高了计算效率.同时，小窗口的浮动特性使得延迟计算时间缩小到1/2窗口值，并且可实现随着图像的获取进行逐帧计算.对3个实验物体进行三维测量，曲面实验结果精细正确.在与传统时空分析法的定量比较中，该方法结果与传统方法结果在距离阈值10-6下的正确率和回调率高达99.8%，且计算时间仅为传统方法的2%.因此，加窗时空分析法使用较小的计算成本实现了高质量的计算结果.     

气流干燥器数学模型及分段设计计算方法

气流干燥器是化工生产中广泛应用的干燥装置.由于过程的复杂性，采用传统的设计计算方法即整体平均方法，计算结果误差很大.介绍一种利用气－固两相流动的有关理论与有关传热研究的实验结果，建立过程的数学模型组，对气流干燥管分段、分区间逐次计算的方法.其计算结果与实际吻合较好，计算须采用计算机进行.     

爆炸荷载多尺度分析方法在仿真计算中的应用

基于爆源子结构的爆炸荷载多尺度分析方法为复杂工况和大范围场地的爆炸数值计算提供了高效解决途径.该方法虽然理论清晰，计算效率高，但涉及大量空间节点数据的比对和读写，直接在仿真计算中应用可能会存在操作困难等问题.本文简要介绍了该方法的基本理论，研究了该方法在仿真计算中的应用技术，对单爆源和多爆源2种算例进行了对比分析.研究结果表明，爆炸荷载多尺度分析方法可较好地应用于大当量爆炸荷载作用下的大范围工程场地动力响应计算，计算效率显著优于炸药-介质-目标整体计算模型.计算得到的标准化爆炸荷载可快速加载至介质任意位置，避免重复建模和流固耦合计算，大幅提高计算效率.基于Python的自编程序可快速准确比对和读写空间节点坐标和数据信息，极大提高前处理效率.     

考虑接触斑变形协调关系的轮轨多点接触计算方法

为提高轮轨多点接触简化算法的计算精度，考虑轮轨间多个接触斑法向压缩量的变形协调关系，提出了一种轮轨多点接触改进计算方法.首先，基于轮轨间隙函数的几何特征，采用Kik-Piotrowski方法计算并判定轮轨多点接触.然后，考虑接触斑变形协调关系，建立轮轨法向接触应力-法向压缩量耦合方程组，求解轮轨多点接触法向力.最后，采用典型的两点接触模型检验该方法的合理性，继而分析了该方法应用于实际轮轨接触仿真时的计算精度.结果表明，提出的轮轨多点接触计算方法与Kalker变分方法计算结果吻合良好，最大相对误差仅为7.5%,说明该方法可以显著提升Kik-Piotrowski方法用于轮轨多点接触问题求解时的计算精度.     

多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法

多状态多阶段任务系统常见于关键性系统，其可靠性要求较高而其可靠度计算又相对困难.为实现该类系统可靠度的精准预测，研究了部件劣化符合马尔科夫过程的多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法.首先，基于工作效率与需求的关系对该类系统可靠度进行了界定.其次，依据条件概率理论，建立了多阶段任务系统任务成功完成的概率公式.基于此，根据部件劣化的马尔科夫性及部件状态的跨阶段依赖性，推导了多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法，并提出一种快速穷举部件状态组合的方法用于提高该计算方法的计算效率.最后，通过与蒙特卡罗模拟方法对比，验证了推导的可靠度理论计算方法的准确性与计算的有效性.     

基于Kriging和MCMC的结构可靠性主动学习算法

在进行机械结构可靠性分析时，由于很多工程问题的性能函数较为复杂，计算成本很高，所以常采用代理模型拟合隐式性能函数来降低计算成本.为了能够利用较少的样本信息，获得较高的可靠度计算精度，将Kriging代理模型与学习函数相结合，提出一种主动学习可靠性分析计算方法.该方法找出学习效果最好的样本点对Kriging模型进行更新，提高了模型的拟合精度.用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法对结构的可靠性进行了评估，加快了样本点的收敛速度，节约了样本空间.通过分析4个算例的结果表明与其他方法相比，该方法能通过较少的样本点得到精度更高的计算结果，降低了计算成本.     

键基近场动力学框架下的应变计算方法

为了将键基近场动力学与连续介质力学联系起来，借助键伸长率和沿键方向线应变在空间上的对应关系，发展了一种键基近场动力学框架下的应变计算方法.利用薄板受拉、圆孔应力集中和悬臂梁空间变形问题的近场动力学模拟，验证了新方法在应变计算上的可靠性和准确性，并分析了计算范围和键取向数对精度的影响.模拟结果表明，新方法的计算结果与有限元结果或解析解吻合良好，计算范围对应变精度的影响可以忽略，键取向数则对应变精度影响较大.当取用所有方向的键时，应变的相对误差能控制在2%以内.因此，减小计算范围能在几乎不降低应变精度的情况下有效减少计算成本，增加键取向数则可以提升应变精度.     

多指抓取内力的简单算法

根据外界干扰力所引起的最大指尖力变化，可以计算出稳定抓取所需要的最小内力.文中对多面体的多指抓取规划问题提出一种简单算法，可以计算抓取所需最小内力，在保证计算精度的情况下大大减少计算量. 通过两个算例验证了该方法的有效性.     

保费计算原理的比较及最优性分析

该文先从保费计算原理的需要满足的性质出发，对非寿险精算的常用保费计算原理的理论和实际应用进行了分析和比较.然后，基于保费估计的标准差准则，对各种保费计算原理的最优性进行了分析.最后，利用Bootstrap方法对丹麦火灾保险损失数据进行重抽样，根据重抽样的数据再次对保费计算原理的最优性进行了验证.     

用虚位移法计算静电力公式的讨论

用虚位移法计算静电力可分为两种情况：一种为导体的情况；另一种为为介质的情况.给出了用虚位移法计算静电场中电介质受力与用虚位移法计算静电场中导体受力的关系，从而说明了静电场中电介质受力的本质，阐明了静电场中电介质受力的计算可直接应用静电场中导体受力公式的原因，给出了计算介质受力时可以运用计算导体受力公式的条件，并给出了具体的例子进行说明.使电介质受力的计算变得明白、易懂.     

自适应算法在船舶电网保护中的应用

提出了适合于船舶电网的自适应保护方案.根据电网运行方式和故障状态的变化，实时修改继电保护参数，有效提高了供电系统的安全性能，可用于解决多工况下继电保护整定配合的问题.其算法主要包括离线计算和在线计算两部分：离线计算生成船舶电网所有工况下的保护整定值，并将其与对应工况存储在中央控制系统中；在线计算则实时采集系统数据，进行网络拓扑识别，从存储的离线计算结果中查询相应的保护定值.以典型船舶电网为对象，搭建过电流自适应保护仿真，结果证明所提保护方案有效、正确.
     

粗榆金矿地下开采覆岩运移规律数值模拟

针对粗榆金矿急倾斜极薄矿体下行充填开采过程中岩移规律开展数值模拟研究.通过现场节理调查确定节理产状与间距，利用Hoek-Brown强度准则确定数值计算参数，借助神经网络获得数值计算边界条件，结合三种不同数值计算方法开展计算分析.研究表明，矿体上盘岩层沉降明显，矿体覆岩沉降变形区域呈筒形陷落；FLAC3D和3DEC计算结果显示，粗榆金矿地表不存在沉降区域；随机介质计算结果显示，二号竖井、新建的选矿厂以及职工宿舍浴池均在岩移带之外；相对于FLAC3D，3DEC计算方法，随机介质方法更适合对急倾斜极薄矿体开采导致的岩层运移进行模拟研究.     

基于计算扰动修正的Wilson-θ法稳定性和精度分析

Wilson-θ法作为一种隐式时域逐步积分方法，由于在迭代过程中不满足下一时刻的动力平衡方程，应用时会存在振幅衰减以及周期延长等问题，使得它在一些情况下难以得到准确解.针对该问题，本文基于计算扰动的概念，提出了一种改进的Wilson-θ法(Wilson-Newmark法),引入计算扰动的概念来量化Wilson-θ法中每一步中存在的计算误差，并利用Newmark-β的计算方法对得到的计算扰动进行再分配，使得改进后的计算方法可以同时满足动力学平衡方程和运动约束.为了考察Wilson-Newmark方法的适用性，对不同θ取值下该算法的稳定性进行了分析.此外，还从振幅衰减、周期延长以及超调3个方面对比了算法的精度.结合数值算例结果，可以认为该方法具有良好的稳定性，且与原始Wilson-θ法相比，该方法的计算精度有显著提高.     

基于数据非线性预处理的结构动力响应贝叶斯回归代理模型

随着结构形式的日益大型复杂化，精细有限元分析由于受到网格尺寸和时间积分步长的限制，通常难以同时保证效率与精度.为了提升结构动力分析效率，本文首先根据有限元形函数影响域对有限元动力计算前期数据进行压缩提炼，构造动力计算的训练集.其次，通过引入激活函数和B样条基函数对训练集数据进行非线性预处理，提升结构关键节点的动力响应计算精度.最后，将预处理后的训练集和贝叶斯回归方法相融合，提出了一种结构动力响应贝叶斯回归代理模型.文中通过典型算例验证了所提代理模型在保证计算精度的条件下，能够明显提升结构动力分析的计算效率.     

通过枝晶间距反求薄带连铸界面的热流

根据导热微分方程，推导出了在二次枝晶间距基础上计算双辊薄带连铸界面传热热流的数学解析式，并以1Cr18Ni9Ti不锈钢作为研究对象，进行了数值计算.数值计算结果表明，随着凝固时间的增加，界面热流密度呈下降趋势；在弯月面附近热流密度下降速度很快，越靠近Kiss点，热流密度下降速度越慢；薄带连铸界面热流密度的计算数值与文献所报道的实验数据在同一个数量级上.此外，进一步的计算还表明，双辊薄带连铸属于亚快速凝固过程，这与实际情况是一致的.     

锥形凹模缩口力的理论计算与试验验证

缩口力是导致薄壁筒形件缩口失稳的重要因素。为了提高缩口力的计算精度，M.B.斯德洛日夫和E.π.翁克索夫综合考虑板厚变化、加工硬化及磨擦等因素的影响，分别提出了圆筒形件缩口力的计算方法；通过实例对该两种方法的计算结果进行了分析，并与实验数据做了比较。结果表明，两种方法的计算结果十分接近，而且与实验数据相吻合。     

基于高斯误差椭球的截获概率仿真

针对星载窄视场传感器对目标的有效截获问题，基于引导信息误差高斯椭球模型，通过对传感器探测视场特征的分析，提出一种简化的截获概率计算方法，并分析其计算复杂度和影响因素.仿真实验表明，所提计算方法能合理反映星载窄视场传感器对目标的截获性能，计算量小，且影响因素分析可为实际应用提供必要参考.     

颗粒材料崩塌模拟与特征研究

颗粒材料所表现出的行为特征是许多工艺技术及自然现象研究的理论基础.为对颗粒材料的崩塌特征进行深入研究，应用离散单元数值方法对颗粒材料崩塌进行了数值模拟，计算通过了试验数据的数值验证，说明计算结果是正确而有效的.在数值计算模拟的基础上，对两类典型颗粒崩塌过程及特征进行了研究与分析，最后利用数值计算结果得到不同崩塌条件下静止核心区的规律曲线并进行了分析.     

菲涅尔衍射积分的角谱算法

菲涅尔衍射可看作一个线性空间平移不变系统，因此可以在频谱域中，利用角谱算法来数值计算菲涅尔衍射积分.首先详细阐明了角谱算法的具体实施过程，澄清了理想采样条件、卷绕误差产生的原因和影响范围以及计算窗口尺寸的选取依据等相关问题.然后采用角谱算法数值计算了高斯光束照明余弦光栅的菲涅尔衍射场.数值解与解析解的对比表明，当满足理想采样条件并正确选取计算窗口尺寸时，角谱算法可以达到非常高的计算精度.最后数值仿真了单透镜相干成像实验，进一步展示了角谱算法的应用过程.     

冷弯薄壁型钢组合墙体简化计算模型研究

组合墙体作为冷弯薄壁型钢结构体系的主要承重和抗侧力构件，其受力性能对房屋整体结构抗震性能的影响应重点关注. 基于此，建立冷弯薄壁型钢组合墙体简化计算模型，采用非线性对角弹簧模拟分析组合墙体的剪切变形，设置梁式杆件模拟分析组合墙体的弯曲变形，且墙体门窗洞口的影响也可在模型中体现. 借鉴日本规范建议的墙体等代拉条法，推导出简化计算模型中对角弹簧轴向刚度的计算方法. 结合组合墙体拟静力加载试验，验证了组合墙体简化计算模型的正确性，该模型满足基于弹性的设计要求，不适用于结构的弹塑性分析. 最后，基于组合墙体的简化计算模型，参照振动台试验试件建立了3层冷弯薄壁型钢结构房屋的有限元模型，通过弹性动力时程分析验证了组合墙体简化计算模型的正确性，可为轻钢结构的抗震设计提供参考.