基于曲率分段的发动机凸轮磨削步长优化算法

提出一种改进凸轮磨削加工效率和精度的新算法.该算法根据加工精度要求，利用砂轮相对凸轮转角的运动轨迹的曲率计算各加工转角下的最大允许转角步长，并对凸轮加工转角进行分段，优化加工转角步长和转速.与恒转速法相比，有效减少加工中的冗余步长，提高加工转速，改善加工效率，并避免恒转速法在凸轮上升段及下降段与缓冲段相接处的精度不足及砂轮架加速度过大所致的响应滞后问题，保证凸轮加工精度和加工效率.     

分层取样法在计算球罐断裂失效概率中的应用

分层取样法是针对直接蒙特卡洛法求解效率低的一种改进方法。本文结合实例，在探讨如何分层的基础上，计算了球罐失效概率，从而可知，该法减少了模拟计算次数并且提高了计算精度。     

沥青混合料骨架细观接触的高通量计算

为实现沥青混合料骨架细观接触的高通量计算，首先提出了近邻列表法与改进的窗搜索法两种接触计算方法；然后，使用4种（AC13、AC16、OGFC13及SMA13）沥青混合料对比了两种新方法与遍历法、窗搜索法及iPas软件在计算精度与效率方面的差异，采用虚拟试件研究了可实现计算速度与精度均衡的图像分辨率范围；最后，就高通量计算方法的适用性进行了验证。结果表明：近邻列表法可避免遍历法不可能发生接触集料对的冗余接触计算，改进的窗搜索法通过形态学膨胀处理即可完成传统窗搜索法环扫一周的目的；近邻列表法、遍历法、窗搜索法、改进的窗搜索法及iPas软件尽管计算原理存在差异但具有一致的精度；不同计算方法的计算效率排序为近邻列表法>遍历法>改进的窗搜索法>iPas软件>窗搜索法；图像分辨率的降低会提高接触计算的速度但是会降低接触点计算结果的准确性，综合考虑精度与效率的要求，图像分辨率范围处于0.05～0.075 mm/pixel时可实现计算速度与精度的均衡；近邻列表法能有效地实现沥青混合料骨架细观接触的高通量计算。     

浅析注水井压力表防冻措施

随着近几年我国地形对石油企业的影响越来越严重，我国大多数采用了注水法进行油井的开发，以期提高开发石油的效率，来提高企业的竞争力。因此注水法开发石油的方法越来越多，应用注水法的石油企业也逐渐增加，几乎在一年四季都用注水法来进行施工工艺，但是在夏季和冬季是领企业为之犯愁的两个季节，因此在夏季是多雨天，一些机械设备容易在淋雨的情况下受潮甚至腐蚀，大大减少了设备的寿命和使用精度，这会严重影响了施工的效率和工期。本文针对在冬季下注水压力表的受冻的情况和影响提出防冻的措施，以期保障压力表的精度和可靠性。     

动力系统的胞映射—点映射法及应用

对动力系统的胞映射法进行了改进，采用点映射法对胞映射法的计算结果进行后处理，求得精确的周期运动和吸收域，将胞映法和点映射法结合起来，有较高的计算精度和效率。     

AutoCAD在机械原理中的应用

在机构的运动分析、力的分析、平面连杆机构综合设计及动平衡计算中应用AutoCAD软件进行辅助设计和计算，保持了机械原理中图解法简单、直观、易于掌握的优点，并减小了作图误差，提高作图效率，计算与设计精度与解析法相同，提高了作图法在实际应用中的作用。     

高度非线性弹塑性模型的改进显式算法数值实现

当采用传统的全显式算法对高度非线性的弹塑性本构模型进行数值实现过程中,存在计算效率低、误差积累、精度较低的缺点.为提高计算效率和改善计算精度,采用四阶的Dormand and Prince Runge-Kutta法代替传统的全显式算法中的向前Euler法,并结合切平面算法形成了改进显式算法.以考虑土体结构性的SANICLAY模型为例,对传统的全显式算法、改进显式算法和隐式算法在计算收敛性、效率和精度方面进行对比.将改进显式算法用于隧道开挖工程多单元计算中.结果表明,与隐式算法相比,传统的全显式算法的计算精度和计算效率均比较低,改进显式算法计算效率和计算精度均比传统的全显式算法高很多.     

自由曲面多轴加工中行距的高精度计算

在自由曲面加工中,行距的计算精度直接影响着曲面的加工精度和加工效率.现有的行距计算方法,要么过于简略而导致计算精度不高;要么只追求计算精度而忽略计算效率.文中提出以圆弧或双圆弧样条来逼近曲面的法截线,再以此为基础进行行距计算.该算法在保证行距计算精度的前提下,尽可能地提高了算法的计算效率.此外,该算法每一次的行距计算时间相对稳定,因此适用于定周期插补计算.实例分析结果表明即使在曲面几何性质变化较大的情况下,该算法能够保证行距的计算精度及计算效率.     

初应力法求解拉压双弹性模量的空间问题

采用等参单元，在相应的单元高斯积分点上判断应力状态，利用初应力法，以提高计算精度和效率，由于是在所有的高斯积分点上，而非在形心处进行应力状态判断和修改，因而其解更接近真实状态。     

弹塑性结构静力分析的子结构方法

运用子结构法进行局部弹塑性结构有限元分析，在子结构中运用静力凝聚的方法将大部分线性节点自由度凝聚到边界节点中，使结构的非线性求解方程数明显地减少，提高求解效率，并节省内存，其求解精度与整体结构的求解精度相同，该方法对于大型结构的静力分析，特别是大型结构的局部非线性分析，十分有利。     

基于频域和时域法的电池包随机振动疲劳计算对比研究

针对频域法和时域法在随机振动疲劳计算中的适用性问题,以某型号电池包为研究对象,综合研究了2种方法的计算精度和计算效率.首先,建立电池包有限元模型,并通过模态试验进行验证;其次,以国标GB 38031―2020加速度功率谱密度（PSD）载荷谱作为频域载荷输入,并利用傅里叶逆变换技术将其转换为加速度时域载荷;最后,分别基于频域法和时域法计算电池包的振动加速度、应力和疲劳寿命,并进行了计算精度、效率的对比分析和精度的试验验证.结果表明,在电池包总振级和应力均方根值（RMS）方面,频域法和时域法计算结果相近,相对误差小于16%;在加速度和应力峰值方面,频域法“3σ”计算结果与时域法差距较大,若采用“4σ”或“5σ”原则,计算结果与时域法相近,相对误差小于15%;在振动疲劳方面,频域法计算寿命约为时域法的3~6倍,主要原因包括Dirlik模型和应力响应PSD谱差异,其中Dirlik模型造成的差距小于1.5倍;在计算效率方面,频域法比时域法高约134倍.试验数据表明,时域法计算精度更高,适用于结构危险位置振动疲劳的精确计算,而频域法计算效率更高,适用于结构危险位置的快速预测.     

精化杂交法及精化平面四边形单元

基于新的泛函、合理的变量假设及应变正交化，提出了称之为精化杂交 元的方法。精化杂交法可以使单元的应变能按假定的应变模式分解，由此得 到相应的分解的单元刚度矩阵，而且常常可以推出显式。精化杂交法有效地 提高了杂交应力元或广义杂交元的精度和计算效率。所建立的平面四边形精 化杂交元，可以作为对著名的Ｐｉａｎ单元的改进。算例表明，所建立的四边形 单元较已有的各类平面四边形单元具有更高的精度和计算效率。     

基于Hermite积分的非线性随机有限元法

将Hemite积分法应用于随机结构的有限元分析，针对非线性问题，建立基于Hermite积分法的随机有限元理论及列式。选择不同的Hermite积分点数目进行算例分析，并用Monte—Carlo法的计算进行对比研究，考察该方法的有效性。计算结果显示所提出的Hermite积分随机有限元有很高的计算效率，在精度上，3点积分在一阶矩、二阶矩计算上即有较高的精度，在选点数较多(如11个)时，三阶矩、四阶矩也有足够的精度。     

基于迭代均值组合近似模型和序贯优化与可靠性评估法的船舶结构优化设计

针对传统可靠性优化方法不能同时保证大型船舶结构计算效率与精度的问题,在船舶结构优化设计中考虑设计变量的不确定性,通过迭代均值组合(ER)近似模型和粒子群算法(PSO)提高序贯优化与可靠性评估(SORA)法的计算效率和精度,建立了改进的可靠性优化设计流程并解决了多用途船舱段的可靠性优化问题.其中:SORA法将可靠性分析与优化过程解耦,并提高了可靠性优化效率;PSO保证了SORA法优化所获全局最优解的计算效率;ER近似模型能够以最少的采样点建立满足精度要求的近似模型,并代替最有可能的失效点(MPP)和优化过程中耗时的有限元计算.多用途船舱段的可靠性优化结果表明:可靠性优化相较于确定性优化更有实际意义;改进的可靠性优化设计流程在保证计算精度的同时能够显著降低计算成本.     

基于改进遗传算法的噪声自适应地形匹配算法

地形匹配制导是提高飞行器导航与末制导精度的有效途径。为了提高传统地形匹配算法精度和效率,提出了一种基于改进遗传算法的地形匹配搜索算法。该算法以基准高程图各坐标空间作为解空间,一方面采用一种改进的遗传算法进行全域匹配搜索,相对于传统遍历搜索大大提高了搜索效率,又有效避免了遗传算法早熟收敛问题;另一方面提出了一种基于噪声自适应的相似性度量方法并将其作为遗传算法个体的适应度,该度量方法结合了归一化相关函数度量和序贯相似检测度量方法的优点,在保证精度的同时有效减少了每个搜索位置的计算量,实验结果表明:与全遍历算法、传统遗传算法从算法效率和匹配精度指标上进行对比,本文算法在匹配精度上与传统遍历算法相当,在算法效率上明显优于前两种算法。     

Burgers方程的高精度多步显式格式

为提高Burgers方程的数值计算精度和效率，提出了一种新的高精度多步显式格式．在空间坐标上按差分法离散，在时间方向上将差分改为积分，应用显式指数时程差分法构造出了不同精度的计算格式．对不同初边值Burgers方程进行了数值模拟，并与显式交替分组法、交替Crank-Nicolson并行算法和小波法等算法进行了比较．结果表明，当新方法的网格比是参考算法网格比的2．5～20倍时，新方法数值解的绝对误差仍然小于参考算法数值解的绝对误差．该方法为数值求解非线性偏微分方程提供了一族不同精度计算格式，扩大了指数时程差分法的应用领域．     

旋转体形状优化及敏度分析的拟解析法

常用的灵敏度分析的解析方法具有较高的效率和精度,但使敏度分析和有限元分析交织在一起,增加了形状优化程序研制的困难。本文建议采用基于局部差分的拟解析敏度算法，该法计算效率接近解析法，但程序编制简单易行，只要允许调用分析程序的部分模块,便可将分析程序作为黑箱扩展为优化程序。该算法用来研制受到非对称载荷的旋转体形状优化程序ＲＯＳＯＰ，以火车车轮为例的计算结果对旋转体形状优化有参考价值．     

一种改进的高效粒子水平集法及其应用

针对传统粒子水平集法效率较低,难以应用于复杂工程问题的不足,基于积分平均法及局部粒子初始化方法提出一种改进的高效粒子水平集法.将虚拟粒子引入水平集法不仅可以抑制数值扩散,而且可以降低传统方法对高精度离散格式的依赖性,从而使得引入低阶、高效的积分平均法后界面捕捉精度仍保持二阶.通过将粒子布置于界面局部曲率较大的区域,有效地提高了粒子对界面的修正效率,增加了界面光顺性.改进的高效粒子水平集法能保持良好的鲁棒性,在保证界面捕捉精度的同时显著提高计算效率,计算效率约提高90%.     

一种新的结构可靠性计算方法—响应面法

本文提出了一种新的结构可靠性计算方法－响应面法，该法综合运用了多项式拟合、Ｒａｃｋｗｉｔｚ－Ｆｉｅｓｓｌｅｒ法和重点抽样Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法，并可和有限元方法相结合，在求解问题的能力及算法的精度和效率等方面都具有优越性，并具能够求解现有的近似方法不能解决的或不能很好解决的问题，值得在大型复杂工程构可靠性分析中推广应用。     

基于动态子模型法的结构动响应预示方法

研究了基于动态子模型法的结构动响应预示方法基本理论,并建立了可应用于复杂切割边界条件下的匹配插值方法.首先以壳-壳及壳-体2种子模型为研究对象,探究动态子模型法在2种模型中的动响应分析精度及计算效率.以复杂卫星模型为研究对象,验证了动态子模型法在复杂结构中的应用性.研究结果表明:在保证局部运算精度的情况下,子模型法可以极大幅提高运算效率;壳-壳子模型法和壳-体子模型法通过1层切割边界节点和3层切割边界节点即可保证较高响应预示精度;在复杂结构中整体模型网格与子模型网格大小相差较大的情况下,子模型法仍能获得较理想的响应预示结果.