有势流边界积分方程奇点的简洁处理法

本文结合笔者所做的多种流体在线混合的研究课题讨论了有势流直接数字积分的一般方法。为了使高斯积分法或其它的数字积分法能简单的直接用于求积分值 ,从而推导出了一个更简洁的计算公式 ,在该公式中格林函数中的奇点从理论上被消除。在本文中可以不用插值函数求解未知变量 ,因此 ,该方法比传统方法更为简单。     

二维非连续边界元分析积分计算的精确表达式

以二维弹性力学问题为研究对象,采用线性非连续元离散边界积分方程,给出了系数矩阵计算的精确表达式,对二维弹性力学问题进行了数值计算,对非连续边界元配位点对计算结果精度的影响进行了讨论,结果表明准奇异积分计算是配位点影响计算结构精度的主要因素。     

关于轨道谱面积与TQI指标关系的研究

根据沪昆和金温两条不同线路的轨道不平顺检测数据,利用Matlab编程分别进行功率谱和TQI分析。然后利用梯形积分公式对各项轨道不平顺谱值进行积分,得出TQI单项指数与各轨道不平顺谱面积值具有很好的相关性,特别是在高低和轨向不平顺上,相关系数达到了0．91以上,从而验证了用轨道不平顺功率谱方法来控制和管理轨道平顺性的可靠性。最后建议将轨道不平顺功率谱作为控制提速线路轨道质量的主要指标之一。     

一种新的时域动态载荷识别方法

为了准确地识别未知载荷和降低测量噪声对识别结果的影响,基于动态规划方法和Bellman最优化原理,提出了新的时域动态载荷识别方法.从系统的状态空间方程出发,利用最小二乘法建立了系统响应的实际测量值与识别值之间的目标函数,同时引入Newmark积分,得到了基于系统位移、速度和加速度响应的系统离散运动方程;将动态规划方法和Bellman最优化原理应用于目标函数的最小化,推导了动态优化载荷识别公式.通过数值算例对文中方法进行了验证,结果表明:该方法对动态载荷识别适应性强,在测量响应含有10%噪声干扰下,误差均低于25%.      

高雷诺数下方柱绕流特性的数值模拟

为研究高雷诺数为22 000下方柱周围流场形态及气动力特性,基于开源计算流体动力学（computational fluid dynamic,CFD）软件OpenFoam平台,采用基于动态亚格子模型的大涡模拟（large eddy simulation,LES）方法,对均匀来流作用下的方柱绕流进行了三维数值模拟.首先,通过对基于时间积分的平均积分分量的比较,验证了本数值计算的准确性;其次,深入分析了方柱周围及其尾流区的流场结构,给出了流场结构的平均和湍流特征,并在此基础上,研究了其气动力特性;最后,分析了两种长径比下表面压力的展向空间相关性.研究结果表明:雷诺数为22 000下方柱尾流区回转长度为1.37倍方柱宽度,Strouhal数为0.121,脉动升力系数为1.40;展向长度取8倍方柱宽度可更准确地获得周围湍流特性.      

最小方差控制中的最优输入信号设计

为研究最小方差控制中的最优输入信号设计问题,推导了最小方差控制器与闭环反馈结构中对象模型、噪声模型之间的关系.基于闭环反馈系统中频响函数估计的渐近分析,考虑系统对象模型、噪声模型和控制器三者之间的摄动性.分别采用输出端误差平方的均值、输入端误差平方的均值和输出端估计值平方的均值作为评价性能指标函数,推导三种情况下最优输...     

基于背景值修正的协同预测模型

斜坡岩体变形到滑坡的发生,实质上是由组成斜坡的各子系统协同作用的结果.通过将协同学引入斜坡的稳定性预测评价中,提出了协同预测模型[1].而背景值公式是影响该模型预测精度的关键因素之一,传统的背景值公式实际是采用梯形公式近似的计算曲线所围成的面积,经研究则通过曲线函数积分的方式对协同预测模型中的背景值进行了修正,使其计算的面积更加的接近实际值,以提高原有协同预测模型的精度和预测的准确性.并以甘肃省永靖县黄茨滑坡为实例进行了检验,其绝对误差减少了2d2h,相对误差减小了2.7%,充分说明改进的预测模型用于滑坡短期预报的有效性、可行性,而且修正后模型所需位移数据时间间隔较大,在一定程度上节省了监测数据所需的费用.     

连续曲梁空间分析的样条有限条法

本文给出的可用于连续曲梁空间分析的样条有限条法计算公式,为有各种边界支承和中间支承的结构分析提供了快速、有效的计算方法,具有广泛的工程实用价值。文中通过对一个双跨带支座隔墙的梯形曲线箱梁模型的,实测结果与样条有限条法计算值的比较,验证了本文方法的可靠性和适用性。      

一种基于Quasi-UDG模型的无线传感器网络非测距定位算法

针对Quasi—UDG模型下无线传感器网络随机部署的拓扑特征,提出了一种非测距基于权重的定位算法EWLS（Enhanced Weighted Least Square）．首先,设计出一种节点跳数和距离关系估计的方法,然后依据跳数值与距离关系的概率表达式,给出EWLS定位算法中节点测量距离信息的权重．仿真实验表明,在不同的锚节点密度、Quasi-UDG模型因子和平均邻居节点数的参数下,EWLS算法定位误差较小,同最小均方误差相比,有效地提高了节点定位的精度．     

用面元法预报船舶的兴波阻力及波型

采用基于开尔文源的面元法求解航行于均匀流场中的船舶兴波问题．在船体湿表面上布置开尔文源，使其严格满足船体表面条件．数值计算中，首先采用分部积分对被积函数进行简化处理，然后采用高斯积分实现面元和线元上的积分，避免了被积函数为高频振荡函数所带来的数值计算的复杂性和不确定性．计算结果表明，其波型及兴波阻力系数与试验结果和其他数值方法相比均吻合较好．     

自动检测系统非线性误差的神经网络校正方法

在自动检测系统中,由于传感器、放大器、A/D转换电路等存在非线性误差,使得检测系统存在非线性误差.非线性误差是系统误差,属于静态误差.为减少检测系统的测量误差,在自动检测系统中需要对非线性误差进行校正.讨论了一种采用FLANN神经网络进行非线性误差的校正方法.这种方法比采用整段校正、平方插值校正等方法具有更好的性能.     

断裂力学中奇异积分方程的数值求解方法

对断裂力学中奇异积分方程的数值求解技术进行了综述。重点论述了第一类和第二类Cauchy型奇异积分方程以及超奇异积分方程的数值解法。这些方法的主要思想都是通过将奇异积分方程中的未知函数表示为多项式形式连续函数与特定形式权函数的乘积,然后借助Cauchy主值积分定义与超奇异积分的有限部积分定义,将奇异积分方程的求解归结为求解一组线性代数方程。本文拟结合一些具体的数值算例,对奇异积分方程中未知函数的不同表达方式、特点进行了评述,并比较了各种算法的优缺点。最后,指出了求解奇异积分方程的数值解法研究的未来发展方向。     

动态流量平衡阀启闭过程中的线弹性不等值力

为了解决动态流量平衡阀流量控制精度无法达到要求的问题,建立了动态流量平衡阀动力学模型以及阀芯运动方程,数值模拟了相同口径和不同口径平衡阀阀芯处于不同位移下的三维流场模型,对比试验与数值模拟的阀芯位移误差和压差位移流量特性曲线,获得了线弹性不等值力变化规律,确定了不等值力修正系数,并优化了开孔型线.研究结果表明:通过引入线弹性不等值力修正系数,优化阀芯可变开孔后,减小了阀芯实际位移与理论位移间的误差,使试验与数值模拟的流量特性曲线趋于一致,并使流量控制精度满足5%的误差要求.      

基于GPS的公路滑坡监测网数据处理

研究并推导了以地平坐标系为参考坐标系的GPS公路滑坡监测网数据处理模型,提出了应用聚类分析方法对拟稳点(或固定基准点)的相对稳定性进行检验的数学模型,采用拟稳平差法进行平差计算。在VC 环境下,开发了GPS公路滑坡监测网的数据处理软件系统,以此对某公路滑坡GPS变形监测网的3期观测数据进行平差计算。平差计算结果表明:GPS公路滑坡监测网的平面坐标中误差可以达到1 mm,垂直坐标可以达到2 mm,因此,提出的数学模型适合于GPS公路滑坡变形监测网的数据处理。     

Numerical Integration with Derivatives

A new formula with derivatives for numerical integration was presented. Based on this formula and the Richardson extrapolafion process, a numerical integration method was established. It can converge faster than the Romberg＇s. With the same accuracy, the computation of the new numerical integration with derivatives is only half of that of Romberg＇s numerical integration.     

基于Duhamel积分的车桥耦合动力分析方法

为了缩短求解车桥耦合系统动力响应的计算时间,利用振型分解法对车桥耦合系统的桥梁子系统和车辆子系统解耦,假定在每一时间步长内车桥相互作用力线性变化,借助Duhamel积分解析解,通过迭代得到系统的动力响应,提出了一种新型的车桥耦合动力分析方法.以一节四轴客车匀速通过32 m简支梁为例进行了实验研究,结果表明:本文方法得到的车桥耦合系统的动力响应结果与Newmark-β方法的结果接近,各极值点相对误差均不超过1%;在保证相同的计算精度前提下,本文方法将积分步长提高至原来的5~10倍,提高了求解速度.      

多级库存系统中安全库存与配送结构的关系分析

对于不分层次的单级库存系统来说,安全库存总量与分散程度具有平方根关系。对于多级库存系统,通过理论分析与数值计算相结合的方法,给出了安全库存与配送结构（层次数与分叉度）之间的联系,其结果对配送结构设计具有很大的参考价值。     

基于相互积分的应力强度因子数值分析

应力强度因子可反映裂纹尖端弹性应力场的强弱,是解决结构疲劳断裂问题的重要参数。工程上常采用有限元分析软件对各种复杂裂纹体进行数值模拟进而求解断裂问题。有限元分析软件ANSYS提供后处理功能可直接计算各种断裂参数。借助ANASYS计算平台,分别采用传统的位移插值法和基于相互积分的数值方法可求得张开型二维及三维裂纹应力强度因子。将数值分析结果与二维裂纹的解析解和三维裂纹扩展实验的测量结果进行对比分析后发现,基于相互积分理论求得的应力强度因子更为精确,这种优势在三维裂纹数值分析中更为显著。     

Numerical Solution for Stiff Dynamic Equations of Flexible Multibody System

A nonlinear numerical integration method, based on forward and backward Euler integration methods, is proposed for solving the stiff dynamic equations of a flexible multibody system, which are transformed from the second order to the first order by adop- ring state variables. This method is of A0 stability and infinity stability. The numerical solutions violating the constraint equations are corrected by Blajer's modification approach. Simulation results of a slider-crank mechanism by the proposed method are in good a- greement with ones from other literature.     

移动最小二乘微分求积法解Helmholtz方程

用一种新型的数值方法--移动最小二乘微分求积法（MLSDQ）求解二维Helmholtz方程。MLSDQ方法是一种直接将微分方程离散的方法，它是将未知函数的各阶偏导数在离散点处的值用域内各配点的函数值加权组合来表示，权系数则直接用移动最小二乘Galerkin法中的形函数求导得到，通过MLSDQ技术将Helmholtz方程和相应的边界条件转化成为一组关于各配点位势的线性代数方程组，求解这组代数方程，便可得到各配点的位势，通过求解几个具有精确解的算例，讨论了方法的收敛性和数值精度，结果表明：该方法较适合于求解小波数的Helmholtz方程,对高波数的方程，需要设置大量的域内配点才能有较好的数值结果。