A second order volume of fluid （VOF） scheme for numerical simulation of 2-D breaking waves

Among all environmental forces acting on ocean structures and marine vessels, those resulting from wave impacts are likely to yield the highest loads. Being highly nonlinear, transient and complex, a theoretical analysis of their impact would be impossible without numerical simulations. In this paper, a pressure-split two-stage numerical algorithm is proposed based on Volume Of Fluid (VOF) methodology. The algorithm is characterized by introduction of two pressures at each half and full cycle time step, and thus it is a second-order accurate algorithm in time. A simplified second-order Godunov-type solver is used for the continuity equations. The method is applied to simulation of breaking waves in a 2-D water tank, and a qualitative comparison with experimental photo observations is made. Quite consistent results are observed between simulations and experiments. Commercially available software and Boundary Integral Method (BIM) have also been used to simulate the same problem. The results from present code and BIM are in good agreement with respect to breaking location and timing, while the results obtained from the commercial software which is only first-order accurate in time has clearly showed a temporal and spatial lag, verifying the need to use a higher order numerical scheme.     

基于CFD技术的暖风芯体结构设计与优化分析

某在研改款商用车空调箱暖风芯体单体换热性能较差,根据对标件初步优化后发现其换热性能更差,因此进行CFD定性仿真分析。通过流体分析研究发现基础模型芯体内部各扁管流量分配不均,初步优化后扁管流量分配更加不均匀,极大地降低了其换热性能,与试验反馈结果一致。根据流场仿真结果对其水室结构逐步优化,使得扁管流量分配比例的标准差值各工况下均提升了44%以上且芯体内流阻降低了约一倍。最终通过试验验证,单芯体的换热性能提高了3%-8%,满足了设计要求。     

战场抢修多目标多分队调度优化研究

基于多目标的战场抢修分队调度优化问题一直以来是装备指挥管理部门关注的问题之一.通过约束转换,确立了采用遗传算法进行多目标优化调度的模型,并详细地说明了遗传操作方法的设计,实例验证了遗传算法在多目标多分队调度问题处理过程中的有效性.     

考虑对地航速和航向的船舶典型轨迹提取方法

基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的船舶典型轨迹挖掘需要经过两个重要步骤,一是压缩 AIS 数据,二是聚类压缩后的 AIS 数据。传统的DP(DouglasPeucker)压缩算法,只考虑船舶轨迹的压缩形状,忽视了船舶航行中其他重要信息。为解决此问题,把对地航速和航向加入到DP算法的压缩过程中。在AIS轨迹聚类方面,传统谱聚类方法只对船舶轨迹的位置进行相似性度量,没有考虑船舶轨迹的其他维度,针对此问题,提出多属性轨迹相似性度量方法。由于不同的输入参数影响着最终的聚类质量,引入Calinski-Harabasz指标评价谱聚类算法,实现聚类参数的自适应选择。利用山东威海水域的实际AIS数据进行实例研究,并与传统谱聚类算法做比较实验。实验结果表明,利用该方法提取到的典型轨迹符合真实水域的交通情况,相较于传统谱聚类方法具有更高的聚类质量。     

一种传力件结构优化研究

介绍了有限元法优化技术在一种船舶设备的性能提高设计中的应用.首先通过有限元校核发现,某齿列结构传力件已达不到新生产能力下的强度要求,须在保持边界结构不变的前提下进行重新设计;然后使用有限元软件ANSYS中的拓扑优化功能优化了此传力件结构,在构件重量基本不变的约束条件下满足了强度要求.     

青藏铁路综合视频监控系统室外摄像机抖动频率特征分析

青藏铁路沿线多处区段常年多风,导致安装在铁塔高处的长焦摄像机产生抖动引起图像模糊,因此使用的长焦摄像机应具有防抖功能.而多个摄像机、镜头等生产厂家,均无法提供其电子防抖性能的具体参数指标,或无法给出光学/机械防抖性能参数指标来源.通过提出采用SURF算法提取匹配图像的特征点,介绍算法原理和算法实现过程,并开展算法验证和...     

基于模拟退火-自适应布谷鸟算法的城市公交调度优化研究

为改善城市常规公交运营效率,提出基于模拟退火-自适应布谷鸟算法的公交调度优化模型.通过结合线路实际客流数据反映的客流特征,建立考虑公交公司和乘客双方利益的公交调度优化模型;改进布谷鸟算法固定步长并加入模拟退火算法退火操作,设计模拟退火-自适应布谷鸟算法,改善寻优过程中跳出局部最优解而全局寻优的能力;以福州125路公交线...     

基于ADAMS的双横臂独立悬架的仿真分析及优化设计

在现有的汽车前悬架数据的基础上,用ADAM S/VIEW模块建立悬架模型,并对模型进行仿真计算,研究分析汽车运动中悬架随车轮上下跳动时定位参数的变化规律,评价悬架数据合理性。采用优化分析对悬架不合理数据进行优化,进一步改善悬架系统性能,以提高产品开发质量。     

牵引车车架横梁开裂分析及优化改善

针对某牵引车车架横梁开裂事件,使用Creo构建整车三维模型,导入Hyperworks中进行前处理网格划分等,使用Optistruct进行求解得出弯曲、制动、左转弯、右转弯、扭转、扭转+转弯工况等分析结果,将结果与实际开裂情况进行了对比,结果表明在扭转+转弯工况下第三横梁开裂,与分析结果一致,并提出横梁优化方案进行求解,分析结果表明在扭转+转弯工况下,第二横梁最大应力值降低38.1%,第三横梁最大应力值降低64.3%,提出后续牵引车设计时横梁优化意见及注意事项。     

FSAE赛车前悬架运动学仿真及参数优化

运用Catia软件建立某FSAE赛车前悬架三维模型,并将Catia中的坐标转换成Adams软件中的坐标,建立Adams前悬架模型。针对该FSAE赛车前悬架进行双轮跳动运动学仿真,并对悬架传递比和前轮定位参数进行参数优化。