一维多介质流动问题的守恒型界面处理方法

开展了一维多介质流动问题的界面处理方法研究.通过求解level-set方程来跟踪界面的位置,移动界面附近网格保持界面与网格边界重合,在界面处构造和求解守恒型Riemann问题得到界面处流体的准确流动状态,并以此来计算界面处的数值通量,得到了一个新的守恒型界面处理方法.数值试验表明该方法能准确地捕捉界面和间断的位置.     

非结构网格RKDG方法求解多介质界面问题

在多介质流体力学方程数值模拟中,界面的计算是一个非常重要的问题.采用非结构网格上RKDG(Runge-Kutta Discontinuous Galerkin)有限元方法,给出了捕捉多介质界面的Lev-el Set方程和重新初始化方程的计算方法.数值实验表明多介质界面在非结构网格计算上,RKDG有限元方法具有很大的优点.     

二维多介质流动问题的守恒型界面处理方法研究

本文开展了二维多介质流动问题的界面处理方法研究。利用level-set函数确定界面的位置,界面将跨界面网格分割为两个新的网格,利用Heaviside函数确定新网格单元面积,对于出现的小网格单元,可以将小网格单元与之紧靠的网格单元（与小网格单元属于同一介质）合并,以提高计算精度和计算效率。数值试验表明该方法能准确地捕捉界面和间断的位置。     

多物质流体动力学界面追踪的Particle Level Set方法

为验证Particl Level Set方法界面处理的高精度,将Particle Level Set方法与流体动力学控制方程进行了耦合,用5阶WENO格式进行空间离散,采用3阶TVD-Ringe-Kutta方法离散时间导数,并用C++语言编制了程序. 运用该程序对激波与气泡相互作用问题进行了数值模拟. 与不同网格尺寸下的Level Set方法对比,结果表明Particle Level Set方法比Level Set方法界面处理精度更高.     

介质界面处的介电常数与场强的计算

给出了介质界面处的介电常数和场强的计算公式,并通过论证结论的正确性,澄清了对介质界面处电场强度的错误认识。     

介质界面处的磁导率与磁场的新认识

分析了介质界面处的磁导率，得到了其计算公式，由此推得介质界面处的磁感应强度，并用一种新方法论证了这一结论的正确性，澄清了对介质界面处的磁感应强度的错误认识。     

多点接触碰撞的数值计算

用子结构离散方法对我点接触碰撞的动力学问题进行研究，导出了描述多体接触碰撞的动力学方程，通过与碰撞有关约束的Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子在撞击方向的分量，确定各物体之间碰撞结束的时刻，通过对脱开的节点的相对矢径的计算，确定脱开的物体是否又一次接触碰撞。数值计算表明，物体之间可反复碰撞。     

偏振光在各向同性介质界面上的反射和折射

本文对线偏振光，椭圆振光，圆偏振光在各向同性介质界面上的反射光和央求我的偏振状态进行了讨论。     

弹性系统间的多点碰撞

根据振动分析原理,引用单位脉冲响应函数矩阵,导出了弹性系统之间发生多点碰撞的动力方程组,揭示了该动态特性在碰撞过程中的重要作用。该文所得的方程计入了系统原始振动的影响。文中对碰撞接触 局部变形采用等效弹簧模拟,形成了接触的非我关系,与动力方程组形成了封闭的方程组。文中还讨论了方程组的求解方法,并对三点碰撞做了我分析,得到了与实验符合较好的结果。该方法对自动武器自动化的运动和强度分析具有一定的参考价     

用于VLSI的新型介质膜界面陷阱的特征

采用雪崩热电子注入技术和高频Ｃ－Ｖ准静态Ｃ－Ｖ特性测试,研究了新型快速热氮化的ＳｉＯｘＮｙ介质膜界面陷阱的特征,侧重于研究界面陷阱的特性与分布。结果表明：这种ＳｉＯｘＮｙ薄膜禁带中央界面陷阱密度随氮化时间的分布变化呈现”回转效应“,且存在着不同类型、密度悬殊很大的电子陷阱、指出雪崩热电子注入过程中在Ｓｉ／ＳｉＯｘＮｙ界面上产生两种性质不同的快界面态陷阱;给出了这两种界面态陷阱密度在禁带中能量的分布     

聚合物熔体前沿追踪的Level set方法研究

基于广义Hele—Shaw流动模型,对熔体流动方程求解。采用有限差分法求解压力场与速度场,运用重新初始化的Level set方法实现了流体运动前沿的追踪。     

一种高精度守恒型间断跟踪法

研究了将茅德康在近20年研究设计的一种基于解的守恒性质的间断跟踪法推广至单个守恒律方程非凸非凹流的情况。设计的算法既实现了对激波的跟踪,间断位置很精确,又成功地分辨出稀疏波。对算法做了严格的局部截断误差分析,证明是高阶精度的,给出数值例子结果。     

气泡粘性对上升运动特性影响的FTM模拟

为了研究气泡粘性对其上升过程的速度、形态以及阻力系数的影响,基于FTM(Front- Tracking Method)模拟了气泡在粘性流体中的运动,通过改变气泡粘性来改变气液粘度比,研究了气泡内的速度分布以及气泡周围粘性剪切应力的分布和变化特点。研究表明：气液粘度比较小时,流场中的粘性耗散很强,气泡的粘度主要影响其平衡速度和形态,气液粘度比较大时,粘性耗散减弱,其平衡速度和形态基本无变化,气泡粘性主要影响气泡内的速度分布;气泡上升过程中的阻力系数随粘度比增大而减小,粘性剪切应力则呈现相反的变化趋势。气泡上升过程中,周围的粘性剪切应力关于中心轴线对称分布,出现最大粘性切应力的区域由气泡两侧逐渐向气泡底部边缘过渡;气泡尾部边缘的形变引起气泡尾部的表面张力不平衡,使得气泡的形态发生改变。     

紧急避让路径跟踪自抗扰控制

自动紧急避让作为一种辅助驾驶系统,能够提高汽车行驶的安全性.为了提高不同质量参数、不同轴距车辆路径跟踪性能,以二自由度车辆模型为基础,设计二阶自抗扰控制器.车辆模型参数变化可以通过三阶扩张状态观测器进行观测和补偿.针对避让过程存在侧向加速度过大或产生阶跃、曲率不连续问题,引入三次B样条曲线对避让路径进行再规划.采用软件Carsim与Simulink联合仿真方法进行控制器性能验证.仿真结果表明,基于自抗扰方法设计的紧急避让路径跟踪控制器能够保证不同车型车辆很好地跟踪规划的轨迹,保证车辆稳定性.     

紧急避撞工况下的路径规划与跟踪

高速工况下规划侧向换道紧急避撞路径需考虑避撞与稳定性问题,本文提出了一种基于非均匀B样条曲线、满足多约束要求的路径规划方法. 该方法通过两段非均匀B样条曲线构造出具有曲率连续且加速度呈梯形变化、满足起止点斜率和曲率约束的避撞路径模型,再结合环境信息生成由两个参数控制路径形状的避撞路径簇;在此基础上,构建乘员舒适性目标函数,旨在满足避撞要求的情形下,从路径簇中选取舒适性最优的局部路径;在完成避撞路径规划同时,通过目标函数以及车辆多约束得到优化纵向加速度,完成避撞运动规划;最后采用长于处理多约束控制的模型预测控制算法,通过建立线性时变模型预测控制器控制车辆跟踪规划的路径,验证了路径规划方法的可行性.     

一种自适应跟踪滤波方法

本文针对防空系统中警戒雷达的跟踪滤波问题,采用了一种以目标飞行的航向角作为模型参数的卡尔曼滤波器。通过对航向角的实时估计,模型在目标机动或非机动的情况下、均能与目标的运动相适应。本文对航向角的估计提出了一种新的估计方法。使用该方法,航向角的估值在任何情况下都有较高的精度,从而使滤波器能较好地跟踪各种机动目标。     

紧急避撞路径规划及其跟踪驾驶员转向模型

针对紧急避撞工况,提出并设计了一种紧急避撞路径规划方法和路径跟踪反馈预瞄驾驶员模型。首先,提出了一种基于Sigmoid曲线与物理约束的避撞路径规划方法,并建立融合最优曲率预瞄与闭环反馈转向修正的驾驶员模型以对所规划路径实现快速和精确跟踪。之后,搭建了CarSim+Simulink离线联合仿真平台,对避撞路径规划和路径跟踪反馈预瞄驾驶员模型的有效性进行了验证。最后,基于自主改装的试验车辆,进行实车试验以验证所提出的路径规划方法及驾驶员模型的可行性与实时性。仿真及实车试验结果均表明,所规划的避撞路径和驾驶员模型可以控制车辆快速、安全地避让障碍物。     

多车辆跟踪时目标粘连的解决方法

复杂交通中车辆间的相互遮挡会造成图像中的车辆粘连,针对这一问题,提出了一种新的基于Kalman预测模型与正交投影定位理论的多运动目标分割与跟踪方法.利用粘连车辆在时域上的历史运动信息和Kalman预测结果,在二值图像中构建特定粘连车辆的分割窗;在分割窗内利用水平-垂直正交投影和动态阈值的理论方法,确定目标最小外接矩形.设计目标分割评判函数,确定粘连车辆分割的合理性,并给出相应的处理结果.实验结果表明,该方法能够有效处理目标相互粘连的情况,实现目标的稳定准确跟踪,并且计算复杂度低,能够满足实时环境的需求.     

一种基于冲突跟踪的RFID防冲突算法

在射频识别系统中,防冲突技术是RFID技术必须解决的关键问题之一.针对查询树算法因逐位增加查询前缀而增加了阅读器时间复杂度和通信复杂度这一问题,给出了一种利用冲突位来更新查询前缀的改进算法--冲突跟踪树算法.通过构建冲突跟踪树,从理论上分析了改进算法的通信复杂度.在冲突位是连续的假设前提下,给出了计算阅读器通信复杂度的3个引理和一个定理,并对其做了详细证明.最后利用Matlab对相关算法性能进行了对比仿真.结果表明,在冲突位是连续的前提下,冲突跟踪树算法阅读器的通信复杂度优于查询树算法阅读器的通信复杂度,从而得出在一般情况下,冲突跟踪树算法更能有效改善阅读器的通信复杂度,节省系统的开销.     

基于模板的虚拟企业制造信息跟踪方法研究

针对虚拟企业制造执行过程中对进度跟踪、成本跟踪和质量跟踪的需求，提出了一种基于实例化模板（TIT）网络模型的制造信息跟踪方法．该方法采用模板封装制造信息，用模板结构树体现产品信息对于不同配置、不同组织结构的交叉，并用TIT网络模型体现了制造信息在时间坐标轴上的动态性．在TIT搜索算法的支持下，通过制造和管理数据的实时视图和历史视图，实现了制造信息的实时跟踪与历史跟踪，不仅满足了虚拟企业中不同人员跟踪制造执行过程的需求，而且为移动制造协同提供了数据源．