基于BIM技术的岩土工程信息模型数值计算功能实现方法

当前岩土工程信息模型更多地应用于可视化展示,一直没能深入到岩土工程的实际应用当中,很难直接进行岩土工程专业分析。究其主要原因,是缺乏将岩土建筑信息模型(building information modelling, BIM)转换成计算模型的渠道。通过数据转换,研究岩土工程模型计算功能实现方法,建立BIM模型与计算模型间的映射关系,来解决这一难题。考虑岩土BIM模型和有限元模型的特点,根据等效刚度法,研究计算驱动的岩土工程BIM模型的概化方法。针对岩土BIM模型的数值计算功能需求,聚焦计算网格剖分环节,基于开源TetGen程序,对BIM模型进行四面体剖分,发展面向数值计算的BIM模型网格剖分技术。进一步,建立四面体网格模型与计算模型的信息一一映射关系,实现BIM软件与岩土工程通用数值分析软件之间的数据转换和信息交换,打通了复杂岩土BIM模型向计算模型转换的关键环节。最后,通过两个工程实例验证所提出的岩土BIM模型计算功能实现方法的可行性与有效性。     

太阳能强化自然通风风量的计算模型

为获得便于工程设计应用的太阳能强化自然通风风量计算模型,选取特朗勃墙为研究对象,采用理论分析方法建立冬夏季太阳能强化自然通风风量与太阳辐射强度和室内热源强度的显式函数关系.该计算模型表明:当忽略通过集热蓄热墙的导热和室内热源散热时,自然通风量与太阳辐射强度的1/3次方成正比.将由该计算模型计算出的风量与由前人的隐式风量计算函数模型计算出的风量进行对比发现,该计算模型预测的风量要略大于前人计算模型预测的结果.集热蓄热墙的导热系数越小,并且太阳能烟囱内空气与集热蓄热墙之间的对流换热表面传热系数越大,该模型预测的自然通风量就越接近前人的计算模型预测的结果.     

桥上Ⅲ型板式无砟轨道纵向力计算模型简化

为简化大跨连续梁桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力计算模型,基于原有计算模型、连续梁桥受力特点及梁-板-轨相互作用原理提出简化的等截面计算模型,并将新的模型与原变截面模型分别在伸缩力、制动力及挠曲力工况下的计算结果进行对比分析.结果表明:简化模型与原模型在伸缩力和制动力工况下各结构纵向力与位移变化趋势基本一致,计算结果误差均不到1%,满足工程需要;简化模型与原模型挠曲力工况下计算结果相差很大,挠曲力工况下须根据连续梁实际截面参数进行建模计算;各轨道及桥梁结构挠曲受力与变形均很小且一般不作为设计检算指标.提出的简化模型其建模速度和计算效率可提高20%～40%.     

多晶材料弹性矩阵计算的几何平均模型

在多晶材料弹性常数计算方面最常用的是Hill模型和Kroner模型,但Hill模型所定义的刚度系数和柔度系数相互之间不自洽,计算结果没有明确的物理意义;而Kroner模型计算过程比较复杂,使用不便.利用统计学原理推导得到的几何平均模型,解决了Hill模型计算结果不自洽的问题,并避免了复杂的计算过程.对一些常用材料的计算结果表明几何平均模型与Kroner模型的计算结果非常接近,一般不超过1%,计算结果比较可靠和准确.     

半导体热电转换单元发电性能的变物性计算模型

为实现半导体热电转换单元发电性能参数的计算,在分析已有的常物性计算模型的基础上,提出了全新的变物性计算模型,该模型包括半导体颗粒温度场分布的求解、材料特性参数的计算和发电性能参数的计算3个部分.在不同工作条件下,分别利用常、变物性计算模型进行发电性能参数的计算,并将计算结果与ANSYS有限元仿真结果进行对比.结果表明变物性计算模型能够较大程度地减少误差,是对常物性计算模型的有效改进.     

基于PEBI网格的水平井井底压力计算

针对PEBI非结构网格,研究了水平井的数值试井网格划分方法,推导出定流量下的耦合井筒储集系数与表皮因子的无限传导与均匀流量井产量计算公式;通过将水平井看作内边界,提出了水平井内边界模型,避免Peaceman水平井模型因井所在网格尺度变化对早期计算精度影响.根据提出的模型进行实例计算,并将计算结果与Eclipse公司的Weltest软件结果进行对比,对比表明,水平井内边界无限传导模型计算结果介于解析解与Peaceman模型结果之间,比Peaceman模型的更为精确,并且与解析解吻合更好;而在中后期水平井内边界均匀流量模型计算结果与解析解吻合很好.     

DNA存储与生物计算专辑序

随着计算机与网络技术的飞速发展,人类对于复杂计算问题的求解、人工智能的本质等问题认识进一步拓展,并发展了生物计算、量子计算等非传统计算模型.这些非传统计算模型试图通过新的数学理论模型与新物理、生化技术,突破现有的理论计算模型与芯片架构,研究具备在三维空间解决一般图结构数据计算问题的新型计算机系统,为发展具备类人思维能力...     

无横梁桥面系梁拱组合桥梁计算与分析

结合工程实例,通过空间模型计算结果与简化平面模型计算结果的对比,验证了无横梁桥面系梁拱组合桥梁采用简化平面模型进行计算的精度和可信性。     

基于等效传输线模型的腔体场分布快速算法

为实现外部电磁波照射下矩形金属腔内各点场值的快速有效计算,本文以等效传输线模型(TLM)方法为基础,建立孔缝耦合模型进行计算分析并编程实现.计算结果表明,等效传输线模型方法与三维全波分析商业软件的模拟计算结果吻合,但计算时间大大缩短.并且该方法计算结果与实验测量结果基本吻合,说明采用等效传输线模型算法计算腔体内的场分布是有效可行的.     

爆炸成型弹丸速度计算方法研究

从炸药装药的瞬时爆轰产物飞散理论出发,根据动量守恒原理得出药型罩装药形成爆炸成型弹丸的速度计算模型,并根据装药高度与 直径之比对弹丸速度的影响修正了计算模型。应用该计算模型计算了大锥角药形罩和球缺药型罩装药形成的爆炸成型弹丸速度,计算结果与实 验和数值模拟得到的结果吻合较好,此速度计算模型适合于工程应用。     

面向数控培训的CAD/CAM应用

随着现代工业技术的迅速发展 ,数控机床已成为现代机械工业的主力设备 ,社会对数控技术人才的需求也越来越高。数控机床是我系技能培训的重点 ,我们将CAD/CAM和数控车床仿真软件相结合 ,可降低成本提高效率。本文探讨了以CAD/CAM为核心 ,结合数控仿真软件及数控机床的数控培训模式 ,使学生更好地掌握现代先进制造技术。     

数值滤波的理论分析

采用差分方法的数值余效应理论———数值耗散和色散效应，特别是数值群速度效应，对数值滤波方法的设计、分析和改造，作出了比较深入的研究，第一次揭示了数值滤波的数值耗散，色散调节的机理和量级．并且利用新的方法进行了数值试验，效果是满意的．     

低耗散TVD格式的构造

目的　为进一步提高双曲型方程数值解的精度,减少数值耗散,同时保证稳定性,处理有强间断的流动问题; 方法　从总变差减小（ＴＶＤ）定义出发,分析保证数值解ＴＶＤ的条件,找出满足研究目的的可能性和途径; 结果　首次提出和证明双曲型方程数值解ＴＶＤ的充分必要条件,并据此简化导出适用于时间显示格式的ＴＶＤ充分条件,并据此构造了一种低耗散ＴＶＤ 格式; 结论　进行的数值实验证明,高分辨格式可以进一步减小数值耗散,提高数值解精度;     

数值优化改进的BP神经网络逼近性能对比研究

为了比较不同的数值优化改进的BP神经网络的逼近性能,本文在MATLAB 7.0环境下,建立了三类基于数值优化改进的BP算法,并以非线性函数逼近为例,对7种典型的数值优化改进算法进行网络训练和仿真实验,得出了在不同环境下,每种数值优化差法逼近的可行性。     

数值流形位移法在岩体裂缝扩展中的应用

基于三角形网格,对裂缝扩展过程中流形单元变化情况进行了深入研究,从几何网格的角度对数值流形方法的连续与非连续统一处理方式进行解读.采用一阶覆盖函数,推导出数值流形算法的权函数表达式,建立局部位移函数.通过数值流形计算程序,得出裂缝尖端位移,并计算尖端应力强度因子.通过经典的中心裂纹板模型,对数值流形位移法求得的尖端应力强度因子进行验证,算例的数值解和解析解吻合度较高,证明数值流形法计算裂缝扩展的准确性,为裂纹扩展过程中尖端应力强度因子的求解提供了新的数值解法.     

对流方程GLxF格式数值解振荡的可控性

给出对流方程ut+aux=0,x∈R,t0,a∈R的广义Lax-Friedrichs格式(GLxF格式)稳定的充要条件,在数值粘性、网格比及初始数据离散点变化时用图例直观展示格式数值解的行为.然后用傅利叶分析法证明GLxF格式数值解的振荡与数值粘性、网格比及初始数据奇偶离散的关系,从理论上论证数值解的振荡是可控的.     

文化翻译观下汉诗数字意象的英译探究

汉诗中的数字意象属于审美范畴,具有形象、生动、传神等特点,对于汉诗意境的构建起着独特的作用。译者应深入地研究汉诗数字意象的文化意蕴,采取异化和归化相结合的文化翻译原则,运用具体的译法处理具体的数字意象,以达到准确地传播汉诗文化经典的翻译使命。     

壁面函数对室内空气环境数值预测的影响研究

分析了壁面函数对室内空气环境数值预测的影响作用。计算结果表明：对于室内空气环境的烽值预测,壁面函数的影响不应忽略。     

An improved numerical method for nonlinear terms of spectral model and its applications

At present,the spectral model is one of the most widely applied numerical models in the research of numerical prediction and climatic variation .To improve the precision and effeiciency of spectral method can greatly contribute to the development of numerical prediction .As the core part of spectral method,the calculating method of nonliner terms always concentrates on numerical solution of atmospheric dynamical processes in the spectral space,However,there was little study in this field in the late thirty years,According to the principle of nonlinear term calculation with the dimensionality degradation and latitudinal perfect spectral method.we designed a new nonlinear term calculating method and made it compatible well with the common numerical algorithms of the spectral model used internationally,With an own-designed spectral dynamical framework suiting for the numerical application in common uses,theoretical analyses and numerical experiments have also been deeply conducted to compare our new method with the widely-used transform method in an attempt to advance the development of numerical algorithms of spectral model.     

层状岩石强度特征及其数值实现

为了实现层状岩石横观各向同性的数值描述,首先通过理论分析得到层状岩石的强度特征以及层理面处于极限应力平衡状态时,主应力满足的条件;然后,应用相应数值实现方法,对比理论分析结果与数值计算结果。结果发现,单轴压缩和三轴压缩情况下,对于不同的层理面倾角,数值计算与理论分析的结果基本相同,差别在2%以内,说明所引入的数值计算方法能够较好地描述层状岩体的破坏特征。