用于锻压模拟的动力项调整准逆算法

实体成形过程的数值模拟如锻压过程的模拟，由于所采用的算法导致很高计算代价，所以提高计算效率和稳定性，仍然是一个需要努力解决的问题．通常采用的两大类算法，即准静态隐式算法和动力显式算法。难以很有效地应用于这类问题的模拟，基于Newmark类的动力问题算法也会导致庞大的计算量．针对这类问题提出一种特定的算法．该算法基于准静态模型，又加入动力调整项．该方法使用动力项调整加强了刚度矩阵的对角线元素，因而可以使用一种准逆算法代替传统技术求解线性方程组．由于求解代价的显著降低，可以使用显式Runge-Kutta方法进行模拟过程的时间积分．这一方法预计可用于以合理的代价实现锻压过程的稳定和可靠模拟．     

显式准静态几种加载方法的讨论

对于复杂模型的有限元分析,使用隐式求解方法需要大量的存储空间和计算时间,而采用显式准静态求解这类问题可以有效提高计算效率。采用显式求解方法需要解决的两个重要问题是准静态加载函数和加载时间的选择。选取了4个加载函数,将其应用于轮轨模型的分析中,得到了结构的响应曲线,并采用一定的结果评价策略对其进行了误差分析,从而确定加载函数的优劣。结果表明,准静态加载时采用正弦函数和光滑函数能够取得很好的模拟效果,斜坡函数次之,抛物线函数最差。     

动力显式算法在汽车覆盖件成形过程有限元模拟中的应用

论述了汽车覆盖件成形过程有限元模拟的动力显式算法．详细分析了动力显式算法中虚功方程的空间域有限元离散方法和有限元方程的时间域中心差分离散方法．分别采用LS-DYNA3D和ABAQUS对江铃五十铃汽车有限公司J116车门和匹卡车第一横梁进行了显式算法的有限元数值模拟．算例表明：动力显式算法可以获得比较满意的结果。     

板料成形数值模拟有限元求解策略

正确选择板料成形数值模拟有限元方程的时间积分方法是成形模拟成功与否的关键技术之一。本文阐述了板料成形数值模拟有限元求解方法的三种格式，即静力隐式算法、动力显式算法和静力显式算法，并对这三种求解格式进行了论述和比较。在此基础上，探讨了在板料成形模拟中如何选择有限元算法进行可靠、高效的有限元分析。     

局部特征值解的无条件稳定FDTD高效实施方案

显式无条件稳定时域有限差分方法在未知量或不稳定模式个数很多时,求解全域矩阵特征值以及场值迭代的计算成本很高.针对这一问题,给出了一种基于局部特征值求解的显式无条件稳定时域有限差分方法的快速实现方案.该方案无需求解全域矩阵的特征值问题即可准确、高效地获得系统中所有的不稳定模式.在实施过程中,首先将计算域分为两部分:细网格...     

求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法

发展出一种用于求解欧拉方程的预处理隐式无网格算法. 该算法对守恒型欧拉方程进行Weiss-Smith型矩阵预处理,并在无网格点云上离散求解. 求解大体是基于传统无网格算法展开的,为此,先对矩阵谱半径、人工耗散项、远场边界条件等受预处理影响的部分进行了具体的讨论. 接着,结合LU-SGS算法,通过点云重排与分割,给出了预处理隐式无网格算法的具体实施过程. 典型翼型和机翼算例与文献或实验结果进行了验证比较,表明所发展的隐式算法比相应显式算法收敛更快,已从单纯模拟可压缩流动拓展到模拟几乎不可压的低马赫数流. 最后,给出了翼身组合体的低马赫数绕流算例,进一步展示出算法处理实用三维气动外形的潜力. Symbol`@@     

基于LBM流固耦合算法的桥梁颤振稳定性分析

为有效分析风-桥梁的相互作用和研究桥梁的颤振稳定性问题,发展了一种显式求解流固耦合问题的LBM数值模拟方法。将传统大涡模拟的亚格子涡黏性模型—动态Smagorinsky模型（Dynamic Smagorinsky Model, DSM）引入多松弛时间格式的格子玻尔兹曼方法(Multiple Relaxation Time–Lattice Boltzmann Method,MRT-LBM)中,在MRT-LBM框架下构造了一种显式运算的大涡模拟方法—MRT-LBM-DSM作为流固耦合算法的流场求解器;将结构视为弹性支撑于流场中的刚体,其运动方程采用Runge–Kutta法求解;利用格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)的移动边界技术更新流固耦合面的位置,实现了流固耦合问题的松耦合分区求解。基于LBM流固耦合算法编制计算程序对Great Belt东桥的颤振稳定性问题进行了分析。研究表明由LBM流固耦合算法计算得到的Great Belt东桥颤振临界风速与试验和其他数值结论吻合良好,初步说明LBM流固耦合算法可以较为准确地预测颤振现象的发生。     

化学驱数值模拟的IMPIMC方法

针对化学驱采油中聚合物-表面活性剂-碱三元复合驱数学模型,提出一种顺序隐式求解算法。首先顺序隐式求解压力-组分浓度方程(implicit pressure and implicit concentration, IMPIMC),然后用牛顿雷弗森迭代方法求解化学反应平衡方程组;通过三元复合驱数值模拟,将该隐式算法和传统的隐式压力-显式组分浓度(implicit pressure and explicit concentration, IMPEC)方法进行了比较,结果表明,采用该隐式算法稳定性好,计算速度提高45%以上。     

一种任务分配问题的快速剪枝优化算法

任务分配问题是运筹学中的一类规划问题,求解这类问题的比较经典的算法是匈牙利算法,但匈牙利算法在求解大规模任务分配时运算效率不高。文章提出了一种新的求解任务分配问题的方法——剪枝优化算法。算法通过逐步剔除已确定的部分分配方案对应代价矩阵元素,逐次降低分配问题的规模,从而实现快速求解全局任务分配问题。对于n个主体执行n个任务的分配问题,进行(n-1)次操作就可以获得最优解。论文进行了相应的仿真,将文章提出的算法和匈牙利算法做了比较。仿真结果表明,该算法与传统匈牙利算法计算结果一致,但计算耗时远远小于匈牙利算法,即该算法大大提高了任务分配问题的求解速度。     

求解圣维南方程组的DORA算法

DORA(double order approximation)方法是近年提出的求解动力学方程的一种算法,对于圣维南方程采用DORA算法时,方程被分解成两步来解,每一步均求解一个简单的微分方程组.第一步求解一个运动问题,采用显式求解.第二步求解一个扩散问题,采用隐式差分格式.DORA方法和传统典型算法相比最大的优点是可以计算初始水深是0的情况.以物理守恒定理为基础,比差分格式物理意义更明显;和特征线法相比,不受库朗稳定性条件约束,无条件稳定.     

基于二维非结构网格的GMRES隐式算法

将广义极小残差GMRES(Generalized Minimum RESidual)隐式算法应用到二维非结构网格上,并结合LU-SGS(Lower Upper-Symmetric Gauss-Seidel)方法对所求解方程组的残值向量进行预处理,发展了一套高效、可靠的二维Euler方程的求解器。NACA0012翼型和某四段翼型的2个算例,表明该隐式算法的计算效率要比传统的四步Runge-Kutta显式算法高出几十倍,与LU-SGS隐式算法的效率相比,该算法的效率高出近1个量级。应用了重启型的GMRES算法,并对2种构造系数Jacobian矩阵的方法进行了比较。     

拟动力试验中显式数值积分方法改进研究的综述

传统拟动力试验数值积分方法主要分为显式和隐式两种算法。以往的研究表明,显式算法较隐式算法更适合于拟动力试验。然而,显式算法本身有着许多固有缺陷,而且现代教学和科研对拟动力试验结果精度越来越高的要求也促使算法做出必要的改进。详细介绍了国内外学者对显式算法改进的研究进展和现状,并通过对显式算法几个主要改进方面的探讨和总结,指出了其中需要解决的几个问题,依此提出了今后合理的研究目标和方向。     

互联电力系统的随机控制

本文对线性离散时间互联随机系统,提出了考虑发电速率限制的最优负荷频率控制器设计的新方法。基于线性二次高斯理论的最优控制器在估计和控制方面应用了Chandrasekhar型算法。无论估计或控制的计算时间都约为通常算法的三分之一左右。仿真计算结果表明,这种负荷频率最优控制器可使动态响应显著改善。     

基于遗传算法的大型Flow—shop生产调度

Flow—shop调度问题具有建模复杂性、计算复杂性、动态多约束、多目标性等特点。近几年,各种演化计算方法逐渐被引入到生产调度中,特别是遗传算法的应用。为此,应用Matlab开发生产调度程序,并利用实际生产数据进行了仿真;通过相关仿真实验,验证了不同交叉算子和变异算子组合获得的最优解存在差异,获得并验证了一种较好的交叉算子和变异算子组合,其仿真调度数据验证了遗传算法用于求解大型流水车间调度的可行性和有效性。     

基于云制造平台的供应链生产计划方法

提出了一种基于云制造平台的供应链生产计划方法.构建了以最大完工时间、总服务成本和总运输成本为优化目标的供应链生产计划模型,设计了遗传算法和改进遗传退火算法,对模型进行求解,建立了基于最大完工时间和总成本的算法选择模型.利用仿真算例比较了2种算法在不同情况下的求解效果,并给出了算法的选择准则.仿真结果表明,该方法能为以云制造平台为调度主体的供应链制定合理的生产计划.     

一种实时求解矩阵平方根的新型递归神经网络

不同于梯度法的设计思想,提出了一种实时求解矩阵平方根的新型递归神经网络模型.与传统梯度神经网络模型相比,新型模型是用隐性动力学方程表示的,而梯度神经网络模型的动力学方程是显性的.另外,新型神经网络模型定义的误差函数是无界的,而梯度神经网络定义的基于标量的非负能量函数.通过一个计算机的仿真实例(采用幂S型激励函数)表明,两种神经网络模型均能有效地求解任意给定的非奇异正定矩阵的平方根.     

高阶有限体积法研究

在有限体积法的基础上,提出了几种基于Caresian坐标系下的空间显式、隐式高阶离散格式和高阶解重构算法。采用高阶紧致滤波替代二阶、四阶人工耗散抑制Euler方程计算中的非线性高频振荡现象。以Sculley涡在二维均匀无粘流场中的非定常传输为算例,分析了不同格式的耗散误差和相误差。