重构非线性热传导方程导热系数的反问题

研究了一个利用终端数据重构非线性热传导方程导热系数的反问题.首先利用有限体积法,得到了方程的差分格式,并证明了差分格式的稳定性.其次,利用有限差分格式得到了正问题的数值解.最后,通过Gradient型迭代方法对未知导热系数进行了数值模拟,数值结果表明未知导热系数重构的效果很好.     

近地非流线体紊流绕流的数值分析

本文提出了一种近地非流线体紊流绕流的数值分析方法。采用曲线坐标 和交错网格,以协变速度分量作为动量方程的独立变量,紊流项采用代 数应力模型,用乘方格式离散化,对动量方程离散化格式进行了特珠的 代数处理,近壁边界条件用函数法处理。用这种方法对高速列车简化二 维模型进行了计算,得到了较满意的结果。      

一类非线性高阶退化拟抛物方程的有限差分方法

研究了一类高阶退化拟抛物方程的有限差分算法,所研究的方程中含有粘性松弛因子以及p-双调和算子.在假定一些初值的情况下,利用差商分别对p=2,p=3时的两个方程中各项的时间和空间导数项进行离散化,采用中心差分法以及向前欧拉法构造出了非线性偏微分方程的差分格式.最后针对具体方程进行了数值实验,并利用Matlab软件比较和分析了数值解与真实解之间的误差,验证了有限差分法对此方程的数值求解的可行性.     

相场法模拟悬浮熔融硅液滴内部对流及自由界面变形现象

为了模拟具有高密度比的两相流,提出采用牛顿迭代求解半隐式格式离散Cahn-Hilliard方程的方法,应用相场法模拟水的溃坝流和水下气泡的上升变形过程,发现水碰到右边壁面时,水面上卷,气泡在浮力作用下逐渐上升,从球形逐渐变为帽形,模拟结果与界面跟踪法模拟结果一致,验证了数值算法的正确性.在此基础上,数值模拟了悬浮熔融硅液滴的流动、变形过程,结果表明,具有初始变形的液滴在表面张力的作用下逐渐收缩,液滴内产生对流,然后,液滴逐渐变为长条状,液滴内分布着4个涡胞,沿纵向排列.     

SPH法模拟立面二维溃坝流动应用研究

光滑离子流体动力学(SPH)法是一种纯拉格朗日(Lagrange)无网格方法,近年来发展日趋成熟。对SPH法的基本原理、核函数及控制方程离散格式、边界处理方法等进行了介绍。在此基础上建立了数值水槽模型,模拟了立面二维溃坝流动问题,并将所得结果与VOF法及模型试验得到的结果进行比较,结果表明:SPH法能够捕捉到流体的飞溅及融合现象,适于模拟具有瞬时极大变形等物理力学问题。     

抛物方程的校正型有限差分区域分解算法

研究抛物方程的校正型有限差分区域分解算法.用大空间步长的显格式预估内边界的值,然后以内边界的预估值作为方程的边界条件,用隐格式在子区域上并行计算方程的数值解,最后再用隐格式校正内边界的值.利用离散的最大值原理给出了算法的误差估计.数值实验表明本文所构造的算法具有良好的稳定性.     

建筑结构非定常绕流风场的数值模拟方法

给出了一种适用于计算建筑结构非定常绕流风场的大涡数值模拟算法．该算法基于有限差分法,采用曲线坐标结构网格,能精确描述形状复杂的物面边界,为下一步准确模拟含有因结构受风变形所致运动边界的绕流场奠定了基础．该算法采用投影法解耦纳维一斯托克斯方程中的压力和速度,对非定常流场的时间步进采用二阶Adams—Bashforth方法．采用同位网格以减少计算所需内存,为了平抑同位网格下中心差分格式导致的固有压力波动现象,计算对流速度时采用Rhie—Chow动量插值方法,利用编制的曲线坐标系下大涡模拟数值计算程序,对德州理工大学（TTU）建筑足尺模型绕流风场进行了模拟,所得结果与现场实测和风洞试验结果进行了比较,结果表明,本文算法是建筑结构非定常绕流风场数值模拟的有效方法．     

基于变步长梯度正则化算法识别分数阶地下水污染模型参数

针对一维的地下水污染迁移过程中的非"菲克"扩散现象,建立分数阶对流-扩散偏微分方程.对于其参数识别的问题,采用隐式差分格式离散控制方程,设计变步长的梯度正则化算法重构地下水污染迁移模型参数.数值结果表明:变步长的梯度正则化算法能快速有效地识别地下水污染迁移模型参数;当正则化参数取0.000 1和分数微分阶数趋于2.0时,该算法计算精度高、收敛速度快、稳定性好,具有重要的应用价值.     

粘塑性统一本构方程数值积分方法研究

本文提出了对粘塑性统一本构方程的隐式欧拉积分进行牛顿一拉夫森迭代的数值积 分方法.推导出该数值积分的统一迭代格式;给出自动选取步长以及迭代收敛的准 则;并对卜。uer的统一本构方程进行了数值求解。该法不但非常有效地克服了由于常 微分方程组的刚性带来的数值困难,而且还易于控制数值误差。计算结果表明:本文 所提出的方法是十分有效的.      

船体粘性流场加速求解策略研究

为了在保证数值预报精度的前提下提高船体粘性流场数值求解速度,分析了基于数值求解RANS方程的时间步、网格节点数和离散格式对计算结果的影响,提出了加速求解策略.在最大时间步长限制下,采用缓慢增加时间步方法加速求解.对于低、中、高航速下的粘性流场求解,选择不同的协调因子比例.对自由液面位置赋合理初值.     

高水头大流量泄洪隧洞体型优化数值模拟研究

采用VOF法和k-ε紊流模型相结合对金沙江溪洛渡水电站3#泄洪隧洞泄洪过程进行了数值模拟,针对设计体型存在的第二、第三级掺气坎的掺气空腔长度和高度偏小,龙落尾段的水流流速过高,空化数局部偏小的问题,优化了泄洪隧洞奥奇段体型,调整了掺气坎的布置,使泄洪隧道压强分布更趋均匀,空化数分布趋于平稳,从而改善了泄洪隧洞水流的空蚀空化特性。同时增大了掺气空间,加大了泄洪隧洞的掺气保护长度。     

钢-混凝土组合梁温度效应的解析解

针对考虑和不考虑界面滑移2种情况, 在任意温度分布作用下, 推导了钢-混凝土组合梁界面剪力、相对滑移和温度应力理论计算公式, 采用有限元模拟对考虑界面滑移的公式进行了验证, 并在钢-混凝土温差模式(模式1)、《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 温差模式(模式2) 和英国规范BS5400温差模式(模式3) 下, 对比了温度效应的计算结果。分析结果表明: 采用考虑界面滑移的剪力理论公式计算出的组合梁界面剪力分布与有限元计算结果规律一致, 3种模式下剪力最大偏差分别为1.15%、2.65%和3.41%;组合梁界面剪力服从双曲余弦函数分布, 界面滑移服从双曲正弦函数分布; 不考虑滑移与考虑滑移计算得到的界面最大剪力基本相等, 最大偏差仅为1.22%;组合梁跨中温度应力计算值的最大偏差小于1%, 但组合梁端部温度应力计算值偏差较大, 模式3温差为20℃时, 考虑滑移时的混凝土底部温度拉应力为不考虑滑移时的1.9倍; 组合梁的界面温度效应与温差成线性关系, 斜率与温度分布模式有关, 模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移的变化速率最大, 分别为9.138kN·℃^-1、0.067MPa·℃^-1和5.263×10^-3 mm·℃^-1;温差为30℃时, 模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移变化速率均为模式3的3倍以上, 因此, 不考虑钢梁温度梯度会使组合梁界面剪力、相对滑移与温度应力计算结果产生偏差, 且偏差会随温差的增大而增大。     

拱桥山洪破坏的空间抗力分析

从山洪形成破坏力的特征入手, 遵循桥梁结构所必备的维持平衡稳定的自身抗力, 去抵御山洪破坏力的准则, 导出了拱桥抗御山洪的设计验算与预测模型, 以期在实践中提供安全设计或维护对策的借鉴     

层间约束引起的双层水泥混凝土路面板的温度应力

分析双层水泥混凝土路面板温度应力构成,导出不同层间结合状况下由层间变形协调条件引起的层间约束应力的计算通式,按常用的水泥混凝土路面温度场,分析板间约束应变的特征,并给出其计算公式。     

洪量随历时变化的标度性质研究

以长江流域3个水文站的洪水资料为例，应用标度理论，对洪量随历时变化的标度特性进行了研究。研究结果表明：在一定的历时范围内，年最大洪量随历时变化具有单标度性质。由洪量随历时变化的单标度性质，建立了洪水强度历时公式，可直接求出不同历时的年最大洪量值，与常规方法计算结果相比，二者十分接近。     

一种复合砼结构界面应力数值分析新方法

笔者借鉴断裂力学的概念和方法,利用叠加原理和有限元方法得到复合结构在开裂瞬间和发展过程中界面应力分布规律,避开了有限元程序难以模拟裂纹从萌生发展这一过程中,为界面应力分析提供了一种新方法.     

彩色多普勒检查对诊断甲状腺病的意义

在诊断甲状腺疾病中 ,更好地观察甲状腺疾病患者的甲状腺形态、血流分布等。方法　用彩超观察了 2 0例正常人和 1 0 0例甲状腺疾病患者的甲状腺形态 ,与其同位素甲状腺扫描进行对比 ,测定患者的甲状腺功能 ,13 1I摄碘率 ,行甲状腺病理检查。结果　表明彩超可清晰地显示甲状腺大小、形态、结节的有无 ,内部回声及血流分布等。结论　彩色多普勒是诊断甲状腺疾病及观察疗效的必不可少的一种检查方法     

新疆洪水成因及特性分析

通过对新疆洪水资料的搜集整理,分析了新疆南北疆洪水的成因及其特点,按成因将新疆洪水类型分为暴雨洪水、季节性积雪融水洪水、高山冰雪融水洪水及雨雪混合洪水,高山冰雪融水洪水又分为"溃坝型"洪水和冰川融水型洪水,并分析了各类洪水的发生地区、时段及其特点,洪水防治可以根据其特点采取相应的对策.     

里必沁水河特大桥洪水设计流量计算

桥梁洪水设计流量计算是设计洪水位计算、冲刷计算的基础数据。故结合实际工程,介绍洪水设计流量的计算方法,以期为附近区域的公路项目提供一定的参考。     

完善公路排水系统 提高抗水害力

针对铁岭市公路排水系统的现状及存在的问题,结合近年来我市公路水毁特点,提出通过完善排水设施和加强排水系统的养护来增强抗洪能力,减少水毁损失。