曲面薄壳有限元离散误差分析和修正方法研究

基于曲面薄壳几何/物理方程和有限元离散原理推导,揭示了壳单元离散方法特点、刚度矩阵误差产生机理和范数表示方法。以航空涡轮发动机测压探针为例,深入研究了利用协调平板壳单元、非协调平板壳单元、一次和二次实体退化壳单元等不同类型单元离散曲面薄壳时,应力计算误差影响因素及变化规律,综述了单元的适用条件。基于Boltzmann模型提出了应力计算结果修正通式,通过FORTRAN语言编程修正应力仿真结果和ANSYS二次开发语言APDL命令实现应力修正结果的读取和后处理,应力修正结果与理论解相对误差小于5%,满足曲面薄壳设计和稳定性分析应用要求。

Abstract：

Based on the geometric physical equations and deduction of discrete process of finite element for curved thin-walled structure,characteristics of shell elements for discretion and discrete error for element stiffness matrix were analyzed theoretically,and the norm expression of discrete error for element stiffness matrix was put forward.Then,as an illustration,a probe for detecting the pressure inside turboprops was meshed by curved thin-walled shell element,compatible flat shell element,incompatible flat shell element and 3D degenerated shell element,respectively,and the stress of the probe was numerically calculated by FEM.On the basis of solved results,the stress error was analyzed thoroughly,the influence factors on the error and the applying situations for different elements were determined.Finally,the general form of correctional function was put forward according to the Boltzmann model.The program developed with FORTRAN was used to correct the numerical results and the APDL commands inside ANSYS software were utilized to read and plot the correctional stress results.Through the correction,the discrete error can be reduced within 5% that satisfies the requirement of application for structural design and stability analysis.     

基于灰色系统理论GM(1,1)预测的易变质商品最优补货模型

针对仓库容量有一定限制的补货间隔期不受零售商控制情况下的多周期补货问题,在是否租借仓库未知的情况下和一定服务水平约束的条件下给出一种可选则的预期利润模型,从而确定最优补货量及最优方案,并用Matlab仿真方法分析租借仓库率和随机补货间隔期的分布函数对预期利润的影响,验证模型的有效性.     

公路军事交通运输勤务综合演习项目GERT网络模型研究与分析

运用随机网络理论 ,构建了在现代高技术战争条件下 ,“红、兰”军双方激烈对抗时 ,公路军事交通运输勤务系统运行过程的 GERT网络模型 ,并举例求出了其解析解 .在此基础上 ,提出了演习 (或战争 )时 ,公路军事交通运输保障的“失败”概率与“转移”(战术、战役或战略转移 )概率的概念 ,并对其因素构成及其相互关系进行了剖析 .     

主生产计划日报的神经网络监控

本文将生产计划作为动态系统,采用BP网建立了主生产计划的神经网络模型,依据梯度算法建立了优化器,对主生产计划日报的调度进行了研究,并以某公司为实际背景进行了仿真实验.     

模糊评判在住宅价格评估中的应用

模糊特征在住宅价格评估中占有重要地位,在科学定义若干基本概念的基础上,提出了运用模糊综合评判进行住宅价格评估的方法,该方法把模糊评判和享乐价格方法相结合,解决了住宅价格评估中模糊特征的合理量化问题,具有科学、合理、易于操作等特点。     

基于ET-WG和ET-OWG算子的二元语义群决策法

针对一类属性值和权重值均为语言评价信息的多属性群决策问题,提出了一种群决策分析方法.首先,为了便于语言评价信息的集结运算,提出了一些新的集结算子:扩展的二元语义加权几何(ET-WG)算子和扩展的二元语义有序加权几何(ET-OWG)算子,并分析了这些算子的性质.然后提出了一种基于ET-WG算子和ET-OWG算子的群决策方法,其核心是通过语言信息的集结运算,得到各方案的群体综合评价信息,从而根据二元语义信息的比较原则,得到所有方案的排序结果.最后给出了一个实例分析,说明了本文提出方法的可行性和实用性.     

人工记忆优化算法

为了求解复杂函数优化问题,根据人类记忆原理构造出了具有全局收敛性的人工记忆优化算法. 在该算法中,每个记忆元对应着一个试探解; 将记忆原理的记忆和遗忘规律用于控制每个记忆元的状态转移; 记忆元的状态由与试探解相关的状态描述量以及记忆残留值构成,该值分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆三种状态类型,并依据记忆元接受刺激的强度被加强或衰减; 处在瞬时记忆、 短时记忆和长时记忆状态的记忆残留值衰减速度由快到慢,记忆残留值低于某个阈值的记忆元要被遗忘,不再被处理. 在记忆元状态转变过程中,记忆元从一个状态转移到另一个状态实现了对优化问题最优解的搜索. 该算法将试探解与记忆关联,使得试探解依据其质量好坏被自动分类; 处于长时记忆状态的试探解因其质量好,其部分变量的状态值将被传给其它质量差的试探解对应的变量,使其质量得到改善; 处于不同记忆状态的试探解交换信息时,只有很少部分变量进行状态信息交换,这样既可以使试探解的大部分变量的状态保持不变,又能使其质量得到改善,且可大幅减少变量处理个数,对于高维优化问题此举可大幅提高算法收敛速度; 随着演化的进行,质量差的试探解会不断被遗忘,被处理的试探解的数量会不断减少,因此,随着时间的推移,本算法的收敛速度将越来越快. 应用可归约随机矩阵的稳定性条件证明了本算法具有全局收敛性. 测试结果表明本算法的性能与现有的群智能优化算法相比,具有收敛速度快,求解精度高的优势.     

基于元胞自动机的地下矿火灾蔓延仿真方法

提出了基于元胞自动机模型的地下矿火灾发生时火灾在巷道网络系统中蔓延的可视化仿真方法。在该方法中,用元胞自动机模型描述地下矿巷道网络系统,用元胞来描述火焰蔓延能量单元,该单元用火焰温度、蔓延速度、烟雾浓度和有毒气体浓度等状态参数来描述。在仿真过程中,可以获得大量关于火灾蔓延、灾害动态、灾害严重程度及其可行的调控方法。该方法将时间、空间和系统行为有机地结合起来,在形象、直观、真实的条件下完成火灾在巷道系统中蔓延的仿真。     

点簇聚合的目标顶点的优化

研究了点簇聚合的目标顶点位置的计算问题。当计算过程中得到的目标顶点不在小单元之内,或者虽然在小单元之内,但目标顶点的位置不能唯一确定时,则将求解目标顶点的问题转化为求解带约束的二次优化问题。此二次优化问题的解既能保证目标顶点位于小单元之内,在位置上又最接近该点簇的重心。实验结果表明,该算法的时间效率类似于Lindstrom的算法,但在简化质量上要优于后者。     

银行资产负债管理多阶段随机规划模型

使用带有简单补偿的随机线性规划模型,研究不确定下的银行资产负债管理问题。以我国经济环境为依托,考虑了未来银行资产收益以及存款流的不确定性,并采用向量自回归的方法对其进行估计。以浦发银行为研究对象,并与其实际情况进行比较。结果表明,按该模型进行决策,能较好地规避由于未来的不确定所带来的风险,得到的收益要高于实际收益。