基于显式有限元方法的二维楔形刚体入水砰击载荷并行计算预报

局部砰击载荷是在船舶首部结构设计时重点关注的问题。文章基于显式有限元方法,选用任意拉格朗日—欧拉算法(ALE),针对某30°二维楔形刚体入水砰击问题,开展了数值预报工作。针对模型网格密度开展了收敛性分析。数值预报的加速度、砰击压力等时域结果与已公开发表的模型实验的结果进行了比较,吻合非常好。鉴于在微机上数值计算时间比较长的问题,文中探讨了并行计算技术在模拟中的应用。     

基于轨迹数据的非机动车道内冲突事件自动识别与可视化

准确识别非机动车道内的交通冲突事件既是量化评价非机动车道安全水平的基础,也是剖析与理解非机动车道内运行风险产生与发展过程的重要前提.基于轨迹的交通冲突识别与分析技术已被运用于城市交叉口处机动车之间以及机非之间的交互安全分析,但目前鲜有聚焦非机动车道场景内交通冲突事件的分析方法.针对该问题,提出一种基于个体的(Agent...     

基于多轴振动环境再现的地铁车辆排障器寿命评估研究

车辆服役过程中，由于轮轨间的高频激励，极易引发结构共振疲劳问题。文章针对某地铁车辆排障器的疲劳开裂问题，开展了排障器的振动疲劳试验，发现了线路上通过频率为93 Hz的钢轨波磨是引发结构共振疲劳的主要原因。针对试验研究方法存在的传感器布置数量有限、成本较大等问题，文章从仿真分析角度，提出了一种基于多轴振动环境再现的地铁车辆排障器寿命评估方法。首先，建立了基于虚拟激励法的排障器随机振动模型，该模型可以很好地再现排障器的实际振动环境；然后，通过遗传算法对模态阻尼比进行优化，使得仿真和实测响应结果具有较好的一致性，验证了建模方法的正确性；最后，利用多核并行计算的方法实现了排障器任意位置的全程损伤和疲劳寿命计算，显著提高了仿真计算的效率。结果表明：排障器焊缝拐角处为其结构的薄弱位置，其全程工况损伤值为6.25E-03，疲劳寿命为0.60万km，远低于设计使用寿命的360万km，通过上述方法评估出来的排障器最大损伤位置与结构实际破坏位置相同，进一步证明了此方法的正确性。     

轻型客车正面碰撞车架吸能结构优化设计

非承载式车身结构的轻型客车发生正面碰撞时,车架是主要变形吸能结构。因此,根据正面碰撞安全法规对某轻型客车的碰撞安全性改进设计中,以车架改进为重点,采用计算机模拟和试验相结合的方法优化设计了车架吸能结构,控制了车架的刚度和变形,为整车通过我国正面碰撞安全法规奠定了坚实的基础。项目进行过程中在国内首次将大规模网络集群并行计算技术应用于汽车领域,同时开创性地进行了车架总成动态冲击试验。改进实践证明,类似结构的车辆可以通过对车架吸能区结构的优化设计,在短时间内以较低的代价显著提高碰撞安全性能。     

排气系统的数值模拟及优化设计

建立了汽车排气系统的三维计算流体力学模型,并采用并行计算方法对某排气系统的5款设计方案进行了模拟计算。以排气背压为评判准则,方案3背压最大,方案2背压最小,方案1、4和5的背压基本接近。通过对5种设计方案的催化转化器、消声器等部件进行详细的流场分析,找到了各款排气系统背压产生的主要原因,并提出了进一步的改进措施,确定了排气系统的最佳方案。     

港口集装箱调配中并行遗传算法的应用研究

随着经济的发展,世界各国间的贸易量不断增加。但是贸易的不平衡,导致集装箱供需关系的严重不均。航运企业为了解决集装箱供需问题,需要调配大量的空集装箱,导致集装箱管理和运营成本上升。因此,有效组织和调配集装箱,降低集装箱调配成本成为航运企业关注的重点。遗传算法是一种模拟生物进化机制的全局搜索优化算法,具有高效、并行等特点。本文提出基于平行遗传算法的集装箱调配模型,有效解决复杂集装箱调配问题,并进行仿真实验。     

故障并行计算在船舶电力设备故障信号诊断中的应用

船舶电力系统为自发电、自分配的独立电力系统,当电力设备出现故障时,会影响船舶的航行安全。为了对船舶电力设备故障信号进行准确的诊断,依据故障计算原理,利用故障并行计算方法进行船舶电力设备故障信号诊断,仿真试验证明,并行计算方法的故障诊断正确率与所耗时间均优于对比算法,同时,随着参与并行计算的线程的增加,诊断的实时性随之增强,是一种高效的船舶电力设备故障诊断方法。     

预处理迭代的性质及其应用

区域分裂并行计算的效率主要归结为解决并行过程中子区域间的信息传递问题．预处理方法是一种改善信息传递的重要手段．文中讨论了预处理迭代的一些性质，提出构造较优预处理的一类方法．在构造预处理的过程中运用参数来讨论条件数的改善情况，还对参数范围作了讨论。     

船联网信息融合关键技术研究

由于电子设备类型不同,基于物联网结构的数据传输与处理存在大量异构数据,船舶各电子设备之间﹑船与船之间的数据交互需要通过中间件进行数据融合及接口统一。基于船联网的信息融合需要提供一个完整的策略方法及框架来处理船联网中的异构系统数据。本文研究现有基于物联网结构的信息融合技术,针对船舶电子系统特征,提出一种高效特征信息融合算法,有效提高异构数据融合效率。     

一种高可用集群的系统管理技术

在并行和分布式计算环境中,随着系统规模的增长,系统出错的概率大大增加。为提高集群系统的可靠性和可用性,采用对称式Active/Active高可用模型的原理和组通信工具,实现了一种增强头节点作业服务可用性的高可用管理方案;针对并行计算环境的特点,利用LAM/Migration检查点迁移技术,实现了集群系统中计算节点的故障自探测、任务自恢复功能。