基于非结构网格的Godunov格式的二维浅水有限体积数值计算模式

利用非结构化的有限体积方法,建立了二维浅水方程高精度、高分辨率模型。以HLL类型的近似Riemann解计算界面通量,通过多维限制线性重构和三阶TVDRunge-Kutta法获得了空间和时间都具有高阶精度的格式。控制体三点坐标的斜底模型方法处理底坡源项和全隐式方法处理摩擦源项保证了格式的稳定性。通过连接丹麦和瑞典的跨海实际工程进行了潮流模拟,验证了模型的适用性和有效性。     

有限体积法在一维平底溃坝问题研究中的应用

以一维平底溃坝问题为例,讨论了有限体积法的应用。从溃坝基本方程入手,采用Roe方法计算界面数值通量,采用空间一阶、时间二阶格式（预测校正二步格式）计算溃坝问题,得到了满意的结果。     

浸入边界法的发展现状及其应用

浸入边界法的产生,发展和逐步完善为解决外形复杂的结构在流场中运动的模拟、流固耦合和运动边界问题提供了新的途径。本文简单介绍了浸入边界法的数学模型,详细阐述了浸入边界法的发展和应用,并展望了其未来发展趋势。     

基于重叠网络技术的有限体积法水动力学仿真

A finite volume algorithm was established in order to investigate two-dimensional hydrodynamic problems. These include viscous free surface flow interaction with free rigid bodies in the case of large and/or relative motions. Two-phase flow with complex deformations at the interface was simulated using a fractional step-volume of fluid algorithm. In addition, body motions were captured by an overlapping mesh system. Here, flow variables are transferred using a simple fully implicit non-conservative interpolation scheme which maintains the second-order accuracy of implemented spatial discretisation. Code was developed and an appropriate set of problems investigated. Results show good potential for development of a virtual hydrodynamics laboratory.     

非奇异核边界元法及其在地基板弯曲问题中的应用

依据泛函分析的基本理论，提出利用完备直交的本征函数系构造对称非奇异的基本解，给出了又一种非奇异边界元法，并利用这个方法求解双参数地基上薄板的弯曲问题。     

基于边界扫描的一种电路板测试技术

边界扫描技术是复杂电路板测试和维修的有效手段,但是由于被测试电路板结构的限制,使该技术的应用受到一定程度的制约。如果通过设计适配器,将边缘连接器上的所有数据融合到边界扫描链路中,则能够提高电路板测试的完备性,有效完成故障检测和隔离。文章就上述过程进行了描述并提出了实现方法。     

基于有限体积法的平面二维水流数学模型的改进

在基于有限体积法的近岸水流数学模型中,单元交界面数值通量的计算精度、潜堤淹没和出露交替的模拟以及动边界技术都是至关重要的。首先通过加入数值通量底坡补偿项对Osher格式的数值通量计算格式进行了改进;又提出单元淹没度的概念,提高了模型在模拟潜堤出露和潮间带干湿变化中的适应性。利用典型算例对模型进行了验证,得到了满意的结果。     

基于有限体积法的二维水流数学模型在桥梁防洪评价中的应用

为了评价涉水桥梁建设对河道防洪的影响,采用基于非结构网格的有限体积法建立了二维水流数学模型,对桥梁建设前后水流条件特性进行了模拟计算。计算结果表明:桥梁修建后,仅桥墩附近局部区域的水位及流速发生一定变化,对河道的防洪影响较小。     

边界元耦合径向基点插值无网格法在求解声散射问题中的应用

边界元耦合有限元方法（BEM-FEM）在求解无限域弹性结构声散射问题中得到广泛应用。传统有限元方法的计算精度依赖网格的类型和质量,而无网格方法离散问题域时不需要传统意义上的网格划分,其形函数构造不依赖网格且相对灵活。因此无网格方法相比传统有限元方法可以减少网格划分成本并减缓数值污染效应。将边界元方法（BEM）和径向基点插值无网格法（RPIM）结合,形成边界元耦合径向基点插值无网格法（BEMRPIM）,用于求解无限域弹性结构声散射问题。本文分别从计算精度、收敛性和对不规则节点分布的适应性对BEM-RPIM和BEM-FEM进行比较,结果表明提出的BEM-RPIM在求解声散射问题中优于BEM-FEM。     

网格节点型有限体积法在滑动轴承润滑特性求解中的应用

本文采用网格节点型有限体积法求解二维瞬态雷诺方程,采用矢量化方法离散雷诺方程,从而构建并得到新的数值模型,该模型既有有限体积法守恒性的特点,又能适用于结构复杂的求解域.通过与相关算例的对比验证,证明了该模型可适用于滑动轴承润滑特性的研究,同时精度也可以得到保证;根据计算得到的压力分布特点,采用不同的网格类型和网格数量重新划分求解域,并对计算结果和时间进行了对比,结果表明可以采用不同的稀疏网格来提高计算效率;通过计算圆锥形织构轴承的压力分布,证实了该模型对复杂求解域的良好适用性.     

基于SPH方法的浅水爆炸研究

通过SPH方法,利用Fortran编程,首先对自由场中装药爆炸进行模拟,将结果与经验公式对比,验证Fortran程序的有效性和正确性。然后对浅水爆炸问题进行数值模拟,再现浅水爆炸的基本物理现象,研究浅水爆炸相对于无限水域爆炸所独有的压力和冲量特性;通过对浅水爆炸不同参数的研究,给出了不同爆深对压力和冲量的影响,分析水底泥沙密度对冲击波压力的影响,给出不同泥沙密度下浅水中压力的变化规律。研究表明,浅水爆炸同时受到水面和水底的作用,水面效应使压力曲线产生截断效应,底部效应会增加压力脉宽。随着爆深的增大,压力曲线逐渐由削弱峰值、削弱脉宽过渡为增大峰值、增大脉宽,冲量逐渐增大,水冢逐渐减小;随着泥沙密度的增加,浅水中压力峰值增大,作用脉宽也增大,直达波、水面反射波以及水底反射波的相互作用更加明显。本文研究旨在揭示上述问题的作用机理,总结规律性结论,为舰船水下爆炸结构响应预报和舰船结构的防护设计提供参考。     

基于短时傅立叶变化反鱼雷鱼雷主动声引信浅水检测方法

反鱼雷鱼雷在浅水工作时,背景混响干扰强,攻击目标具有高速、尺寸小的特点。发射信号应选用高频率、窄脉冲来抗混响干扰。而对高速、小目标的检测,在频域内通过不同多普勒频移将混响与目标区分开来,可降低强混响背景干扰。利用信号在频域的特征可以获得较好的检测效果。     

基于机器视觉的船舶吃水线自动检测方法分析

传统的船舶吃水线自动检测方法自动化水平较低,无法获取精准的检测结果。为了解决该问题,提出基于机器视觉的船舶吃水线自动检测方法。从机器视觉系统提取吃水异常数据,在采用修正思想对船舶吃水异常数据进行补偿,在此基础上,应用定量分析表,设置船舶吃水线自动检测标准,待完成上述操作步骤后,对船舶吃水线进行自动检测,由此完成基于机器视觉的船舶吃水线自动检测方法的设计。实验选择在水质较为清晰的水域,并随机选取8个实验参数,对2种检测方法进行实验对比,实验结果表明,所提方法的自动检测结果更精准。     

基于物联网环境的海上AIS大数据挖掘模型构建

传统的数据挖掘模型会受周围环境因素的影响,无法精准挖掘海上船舶运行数据,为此构建基于物联网环境的海上AIS大数据挖掘模型。在物联网平台将船舶运行轨迹、停泊轨迹和位置信息存入数据库中进行AIS数据预处理,为减小环境因素的波动,设置船舶AIS数据传输条件,利用聚类算法进行过滤处理,实现海上AIS大数据挖掘模型的构建。在实际测试中为考察2种数据挖掘模型的效果,分别在人为干扰环境下和同频干扰的环境下进行对比实验,由对比结果可知,所提方法可以精准的挖掘海上船舶AIS数据。     

基于无线网络的浅水域船舶运行模态参数远程调控方法

传统模态参数远程调控方法在远程调控过程中无法准确获取模态的参数,缺乏精度,为此提出基于无线网络的浅水域船舶运行模态参数远程调控方法。利用无线网络选取船舶运行模态参数,并将其作为设计变量,用于识别两激励源信号和激励频率,在此基础上,设置远程传输约束条件,结合远程调控流程,将相应赋值限定在有限频域里,完成浅水域船舶运行模态参数远程调控方法的设计。在实际测试中考察2种远程调控方法在白噪声激励和无噪声影响下的使用效果,由对比结果可知,所提方法可以得到精确的模态参数远程调控结果。     

一种基于角点特征的场景锁定新方法

为了消除由飞机旋转、平移等运动造成的场景变化,使机载吊舱能对感兴趣场景连续侦察和跟踪,本文提出一种基于角点特征的场景锁定新方法。本文将参考图像等分成16块,选取每块中响应值最大的角点作为特征点,采用SAD(sum of absolute differences)算法进行特征点匹配,然后利用改进的RANSAC算法进行角点的一致性检测,利用最小二乘法解算全局运动参数,最后计算图像之间的累积运动。该算法便于在DSP+FPGA硬件平台上实现,能在20 ms内完成处理,实验结果表明,该算法匹配精度高,稳定性好,能较好地实现场景锁定。     

浅水湖泊平面二维水质模型研究

磷氮元素在水体中迁移对湖泊富营养化研究具有重要性。采用有限元伽辽金加权余量法建立了简单的二维水质模型,并计算了在风场作用下的苏州市澄湖丰水期和枯水期的氮磷的分布以及输移。计算中引入了可由实测资料率定的可为正负的综合衰减参数,综合考虑了氮磷元素的沉降速率和释放速率,这样减少了水质多参数难确定的困难。计算的结果表明,流态与实际情况吻合较好,氮磷元素的浓度计算值与实测值相差不大。     

基于混合遗传算法的杂货船装载优化问题

杂货船的装载问题属于典型的三维装箱问题,在分析杂货船装载问题的特点的基础上,以船舱空间利用率最大为目标,建立杂货船装载问题的数学模型。针对模型特点,提出一种结合启发式算法和遗传算法的混合遗传算法,设计一种新的三空间划分方法,并对此算法进行仿真试验验证。以文献[3]的一组经典测试数据为实例,经与同类装箱问题中的同类型算法进行对比分析,发现空间利用率达到了92.94%,与其他算法的结果相比具有明显的优势,验证了优化算法的有效性。     

基于模糊综合评判的船舶压载水处理方法选择

船舶压载水的污染是困扰各国海洋环境保护的难题之一,在现有的各种方法中,如何选择最适合于大范围推广的船舶压载水处理手段,是亟需解决的问题。文章将模糊综合评判应用于船舶压载水处理方法的选择,利用定量模型的分析比较,得到实用性较强的船舶压载水处理方法。