单亲遗传算法在有限元网格节点编号优化问题中的应用

单亲遗传算法(PGA)是一种序号编码遗传算法。它具有遗传操作简单、不要求初始群体的广泛多样性、不存在“早熟收敛”现象等特点,非常适合于求解组合优化问题。在有限元分析中,网格节点编号顺序决定了有限元整体刚度矩阵中非零数据的位置,对矩阵的带宽有直接的影响。为了减小在实际计算时的存储量、缩短计算时间,将单亲遗传算法引入有限元网格节点编号优化问题,减小了有限元整体刚度矩阵的半带宽。给出了优化计算过程。与已有优化结果进行了对比,实例表明该算法是有效的,本算法具有通用性。     

基于Akhras-Dhatt算法的区域剖分法

研究确定了网格单元邻接矩阵带宽与并行计算效率间的关系,得到了可以通过减小单元邻接矩阵的带宽,以减小外部通信量,从而达到提高并行计算效率的目的。为了提高并行计算效率,基于Akhras-Dhatt(AD)算法思想,通过引进类似节点商的单元商对单元编号进行优化,使得矩阵带宽减小,从而设计了一种减小单元邻接矩阵带宽的AD算法。进一步基于减小矩阵带宽的AD算法,提出一种区域剖分算法。利用此区域剖分算法,对全球海域无结构网格中的部分区域进行区域剖分研究,结果表明该算法能得到很好的加速比与并行效率,计算耗时相对较短,证实利用该方法对大规模网格区域进行分裂具有可行性与有效性。     

一种基于代数图论的有限元模型节点排序方法

提出了一种基于有限元模型中节点自由度构造赋权单元团图的方法,根据代数图论的理论,应用赋权单元团图的拉普拉斯矩阵的Fiedler向量,对有限元模型的节点进行排序,以达到减少结构刚度矩阵的半带宽和外形的目的,该方法不但能适用于一般有限元模型,而且适用于包含不同类型单元、具有不同自由度节点的混合节点模型,对于混合节点模型,该方法比基于单元团图的拉普拉斯矩阵的代数图论方法能够取得更加满意的结果,据此编制的前处理程序,可以对任意编号的模型进行优化处理,数值算例结果表明本方法是有效的.     

周期性边界的电磁场有限元程序设计特点

本文提出带有周期性边界的电磁场有限元计算机程序编制特点。由周期性边界的性质,导出在进行有限元计算时所须遵循的原则,进而提出网格剖分和节点编号应满足的要求。并对求取带宽和地址向量,进行总体合成和非求解边界节点的磁位赋值等周期边界的一些特殊问题,指出了程序设计的思路,列出了相应那分的关键语句或程序框图。计算表明,利用本程序对压缩计算机存贮单元和减少机时,具有明显的优越性。     

基于栅格法的人字齿有限元接触精确建模方法

提出了一种基于栅格法的人字齿有限元接触精确建模方法,将栅格法-27分法加密模板扩展到齿面局部加密建模中,根据单元间的节点连通关系建立编号索引矩阵,并以索引值判别过渡单元的加密模式;提出编号轮转算法将待加密单元节点重新编号,并结合节点映射算法修正齿面加密节点坐标;给出了保证节点几何精度、网格密度及质量的参数化精确建模流程．应用提出的精确建模方法对一对人字齿轮进行了有限元建模,分析了人字渐开线齿面的接触应力分布状态,并与赫兹接触理论对比验证了精确建模方法的正确性,为齿轮的加强接触分析提供有效的建模方法．     

改进的有限元网格编码AD算法

有限元网格的编码决定了其最终形成的线性方程组系数矩阵的带宽.带宽直接决定了系数矩阵的存储量以及解该线性方程组的计算量.因此,优化编码方式,减小带宽能够提高有限元分析的效率,具有非常重要的实际意义.本文综述了有限元网格编码的优化方法,简介了其中的AD算法.通过数值算例的研究,指出了AD算法的不足,并提出改进.数值算例表明,改进的算法有效可行.     

有限元网格自动剖分方法及其在工程中的应用

介绍了一些特殊曲面的网格自动生成方法,从有限元网格的生成规律出发给出了三次样条曲线在网格划分中具体形成的方法。利用该方法建立了汽车车身有限元模型并进行了有限元网格剖分,以该汽车车身有限元网格剖分数据为基础对汽车车身进行了动力计算,给出了前几阶振动频率和振型。     

三维流场的有限元自动剖分

本文从子块结构、坐标变换的角度入手,将有限元和矩阵理论相结合,提出了一种能够适应复杂三维流场有限元自动剖分要求的剖分方法,研究了流场不同区域的剖分规律。结果表明,采用该方法划分流场时可不必输入大量数据,对单元节点能全部自动编号,做到不重复编号,不漏编号,因此可以大大减少计算工作量和降低编号出错率,提高计算工作效率。     

空间有限元网格自动划分的方法

本文介绍了利用计算机编程，对空间有限元计算所需网格进行划分的一种方法，并给出了有关计算公式，从而为空间有限元计算提供了网格、节点和单元的信息．作者使用该方法对内燃机某些零件进行了有限元网格划分，结果表明该方法简单可行．     

利用基于内容的网格模型进行图像恢复

将基于内容的自适应三角形网格模型这种图像表达方法应用于图像恢复.在图像恢复过程中,首先提取图像的特征图,并利用Floyd-S teinberg算法和Delaunay三角化算法产生网格,用来表达图像;然后利用正则化方法对网格节点的灰度值进行迭代,从而恢复该节点的灰度值;最后利用已恢复的网格节点对像素点进行Lagrange插值,从而得到恢复后的图像.该方法能对含有噪声的图像进行有效地恢复,试验证明较有约束最小二乘方法性能更好.     

基于小波变换和AAR模型的WMN流量预测方法

在WiMAX Mesh网络中,为了实现对带宽的动态分配和有效利用,需要实时对业务流量进行实时准确预测.WiMAx Mesh 网络调度器将根据该预测值进行带宽分配.经分析,现有包括ARMA在内的流量预测方法并不能直接应用于WiMAX Mesh网络流量的预测中.在对WiMAX Mesh网络流量特性的分析基础上,提出了一种基于小波变换和线性自回归模型相结合的WiMAX Mesh网络流量预测方法.该方法首先对流量信号进行降噪,并将该处理结果用于AAR模型预测.利用Auckland大学的流量数据进行仿真,预测精度比自适应ARMA方法提高约2% .方法的预测精度较高,运算量较小,更适合于对WiMAX Mesh网络进行预测.     

适用于遮挡的网格跟踪算法

引入遮挡网络模型的概念，提出了一种适用于遮挡的网格跟踪算法，遮挡区域检测和网格节点运动估计是跟踪算法的关键。改进的遮挡检测方法可以更加准确检测遮挡区域，能有效地提高遮挡及其相邻区域运动估计的准确度；采用了基于特征窗口匹配的网格节点运动估计方法，有效地避免了块匹配法产生的块效应。实验证明，本文算法可以有效进行运动跟踪，具有较了的视觉效果。     

多连通域三角剖分的网格推进法

提出了一种有限元网格的自动生成算法．方法包括三部分：１）用单元尺寸长度控制生成网格的疏密分布;２）通过对内节点及其相邻前后内节点角度的判定生成新的节点和单元;３）对内节点循环的控制来保证网格向内推进并收敛．研究了网格性能改善的方法．整个程序应用面向对象设计方法．结构明了,需要人工输入的数据量少,生成网格的质量较高．     

一种基于蚂蚁算法的Mesh网公平路由算法

无线Mesh网的集中式网络控制结构,由位于有线网中的控制中心监测Mesh网拓扑变化和用户的性能需求,并计算从无线路由器到网关的路径。根据这一结构,提出了一种基于蚂蚁算法的带宽公平分配路由算法。该算法可以通过平衡流量负载最大化网络利用率,并对每用户提供公平的带宽分配服务。仿真表明,该算法的结果非常接近理论最优解。     

空间三角形网格局部优化研究

提出了一种空间三角形网格局部优化算法．该算法分为两部分：ａ． 网格局部细分优化方法,该方法结合等间距采样法和黄金分割法来获得最优插值点,使网格细分达到满足给定逼近精度的目的;ｂ． 网格局部合并优化方法,给出了网格中三角片合并的判别准则,在满足逼近精度要求的前提下,采用边删除操作合并网格中的某些三角片,达到了减少三角片数量及保证网格中三角片性态较好的目的．空间三角形网格局部优化算法能有效地使网格达到逼近精度的要求,同时减少三角片数量并剔除狭长三角片．     

由点云数据生成三角网格曲面的区域增长算法

提出一种新的由点云数据生成三角网格曲面的区域增长算法. 该算法充分利用点云内在的几何与拓扑信息, 使用一组检测过滤规则, 对曲面进行快速网格重构. 算法包括两部分： 首先对点云做预处理完成数据精简, 其次使用一组检测规则, 从种子三角形出发, 针对每个活动边, 在点云中选择匹配点与其构成新的三角形, 并通过不断更新边界, 使剖分区域不断增长. 所使用的检测规则, 可以针对活动边与预选择匹配点之间的不同位置关系采用不同的阈值, 从而避免了重叠与自交三角形的生成, 防止产生错误拓扑, 确保了重构三角网格曲面的质量. 同时针对区域增长算法中的前沿分裂问题, 在数据结构中采用反向重合边, 使剖分过程始终保持一个前沿边界. 实验结果表明, 该算法具有运算速度快、 结果准确性好、 适用范围广等优点.     

优化设计中的拟网格原理（I）

在研究目标函数和约束条件的性质与允许误差的条件下,研究了断定全局优化方案就存在于变量网格结点中的若干个结点之间的问题.提出了拟三维空间和超球体概念;导出了确定可计算的网格结点公式,证明了持定点的覆盖定理。     

一种自适应影响域半径无网格Galerkin法

针对某些力学问题的数值求解需要结点的局部加密,在采用背景积分网格积分方式的基础上,提出一种影响域半径随结点疏密程度而变化的自适应影响域半径无网格Galerkin法。在方法中,无网格结点与背景积分网格的结点重合,结点的影响域半径即可根据该结点周围的网格的最大边长来选取。算例显示,该文方法是可行而有效的。     

三维实体有限元网格自动Delaunay剖分

针对三维实体有限元网格自动剖分的困难，本文提出了一种改进的结点连接法，将传统结点连接法中，结点生成和单元形成两大彼此独立步骤合二为一，使得结点和单元的生成相互依存、彼此影响、交替进行，实现了三维实体Ｄｅｌａｕｎａｙ剖分的自动化、一体化。