基于BP神经网络的高密度电阻率数据反演方法

目的 对高密度电阻率数据反演计算,解决传统局部线性化迭代反演时求解容易陷入局部模型极小解和依赖初始模型的选择等问题.方法 采用二维改进有限元法计算不同地电模型的视电阻率,利用所得结果训练BP神经网络,神经网络的自学习能力将使最终输出为全局最优解.结果 将神经网络与最小二乘法的反演结果作以比较,BP神经网络能够得到全局最优解,因此能较好地反映地电模型,并且计算过程中不需要选择初始模型.结论 神经网络训练成功后,能够克服传统反演方法的不足,因此适合解决复杂的非线性反演问题.     

电路表格特性宏模型的改进

介绍了一种一般表格特性宏模型的方法，该方法的优点是计算量少缺点是存储量大、查找速度慢。为了电路的设计与计算效率，提出了一种利用最小二乘法进行曲线拟合的方法，该方法能够减少存储量，并采用二分查找法加快其查找的速度，方法便于计算机编程实现。在电子设计自动化方面能够得到很好的应用。     

二维位势问题快速多极虚边界元解

快速多极虚边界元法是近期发展起来的一种数值算法;其对大规模复杂问题的计算,能在保证求解精度的前提下,使计算量和存储量均比常规虚边界元法具有在数量级上的减少.本文给出了二维位势问题快速多极虚边界元法的求解思想,并进行了数值论证;由文中的数值结果可知,本文方法具有可行性,且有较好的计算精度.     

电磁系统磁场的有限元计算方法

有限元法是一种有效的数值计算方法,它不仅适用于解线性椭园型方程问题,而且可用于解电磁系统磁埸的非线性问题。本文主要叙述二维磁埸问题有限元方法的基本原理。着重从电磁埸的能量关系来论证偏微分方程边值问题与非线性能量泛函极值问题的等价性,说明磁埸能量泛函的物理意义,并阐明有限元法的离散化过程。最后引用E形电磁铁的计算实例。     

基于最小垂直梯度泛函的二维MT数据反演方法

分析了大地电磁测深法反演中聚焦反演方法的原理,从反演目标函数构建方式出发,提出将最小垂直梯度泛函作为模型目标函数的二维MT反演方法,采用再加权正则化共轭梯度法求解目标函数的极小值。在正演模拟时采用基于二次场的有限单元法．引入互易定理计算灵敏度矩阵。并且在前几次迭代后,利用Broyden公式更新灵敏度矩阵．提高了计算效率。所实现的反演方法具有迭代稳定收敛、异常体的聚焦程度高等特点,特别是界面的垂向分辨能力比最小梯度支撑泛函有所提高,模型试算结果表明了本文方法的正确性。     

基于COMSOL软件的非结构化网格下的二维大地电磁正演模拟

以大地电磁测深法为理论基础,通过数值模拟的方法计算不同模型下的电磁响应,分析不同模型对计算结果的影响。首先从电磁法理论出发,根据二维电性结构下大地电磁所满足的边值条件推导出了相应的变分问题。然后利用数值模拟中的有限单元法与非结构化网格剖分相结合进行正演计算,同时运用了LDLT(Cholesky方法)与CSR(Compressed Sparse Row)存储技术的结合对矩阵进行了压缩存储。最后通过建立半空间、一维、二维模型,简单求解了不同模型下的大地电磁响应。从计算的均匀半空间、一维层状模型以及二维球状模型的结果来看,高频(浅层)误差相对较小,低频(深层)误差不超过百分之五,总体效果达到了计算要求。正演结果表明:基于非结构化网格下的有限单元能够很好的适应各种复杂的地电模型。     

二维复杂地电断面正演计算——代替层等效电阻率法

具有水平-垂直界面的岩层,在特定条件下,其纵向视电率测深曲线与直立层的等值。引入代替层概念,把二维复杂地电断面转化为直立代替层,从而应用直立层的公式计算二维复杂地电断面的视电阻率测深曲线。     

基于人工神经网络的偏微分方程求解方法

针对各种微分方程传统的数值方法的求解中,传统的数值方法在求解微分方程时存在计算存储量、计算时间等都随着微分方程维数的增加而剧烈增长的问题,严重制约了高维问题的求解.提出一种求解偏微分方程的神经网络方法.通过数值算例说明,神经网络方法在求解微分方程问题上有高效率、很好地泛化等优点,为偏微分方程求解提供了一种有效的新途径.     

悬臂式钢闸板在波浪荷载作用下动力响应分析

将平面闸板简化为二维悬臂梁,然后将二维悬臂梁的动力响应方程及求解过程进行C语言编程,作为FLUENT计算的动边界条件,进行波浪荷载计算,求出整个耦合过程中作用于悬臂梁的动水压力的时间历程,再将该二维动水压力作为三维有限元模型的动压力输入,从而求出结构在波浪荷载作用下的三维流固耦合解．分析结果表明：悬臂式钢闸板组合防洪墙在波浪荷载作用下钢闸板的动态响应微弱,安全可靠;流固耦合迭代计算方法可以充分利用现有的大型软件ANSYS和FLUENT进行复杂结构的流固耦合问题的计算分析,具有工程实用性．     

板和壳体大挠度问题的摄动有限元法

采用摄动有限元法分析了板和壳体大挠度问题．摄动法可以将非线性问题转化为多个线性问题求解．有限单元法可以处理各种复杂边界条件和几何形状的力学问题．这两种方法的结合──摄动有限元法，在分析复杂非线性问题时，避免了单独使用有限单元法或摄动法所产生的困难．本文采用全量理论导出了摄动有限元的基本方程．通过实例计算，取得了较好的效果．     

大直径焊接空心球节点足尺试验研究

通过对某体育中心屋盖拱形桁架支座的焊接空心球节点的足尺模型试验,获得了该节点的应力应变分布情况和极限承载力.为了探讨理论设计方法,采用AN SY S有限元分析软件,采用she ll143壳单元建模,同时考虑几何和材料双重非线性进行有限元分析.结合试验结果和有限元分析结果,验证有限元模型和分析方法的合理性,并对球节点的受力性能和承载力进行评价,同时为复杂节点设计提供参考.     

齐次边界条件下三维地电断面电阻率

通过简化无穷远边界上的边界条件，给出了一种齐次边界下的有限单元数值模拟方法：用这种方法求解三维电场的数值解，可以大大提高计算速度，通过适当选取边界的距离，能够保证计算精度。分别以层状大地和三维地电断面为例与精确解和有限单元法的非齐次边界的解进行对比，结果显示，该方法正确、可行，计算相对小于1％。     

超单元法在轮毂有限元分析中的应用

随着风电机组的大型化,轮毂的有限元分析模型也随之增大,使得计算机的分析效率降低,甚至无法求解.为缩减模型自由度,提高计算机求解效率和解算能力,采用超单元技术处理轮毂的有限元模型,并以MSC.Patran/Nastran作为分析平台对轮毂进行强度分析.分析结果表明,超单元法与整体分析法相比较,求解的精度误差相对较小,而计算时间仅为原来的2/3,达到了提高分析效率,节省计算时间的目的.超单元法在很大程度上缩减了模型的自由度,减少了CPU每次运行的时间,提高了计算机解算的能力,并获得了对大型问题的解决能力.     

油-水列管式换热器流场的数值模拟

根据某工程用油-水列管式换热器结构,建立了其数值模型,采用前处理软件icem cfd对求解域进行离散,获得非结构化网格,然后利用计算流体力学(CFD)软件fluent求解油-水列管式换热器的流场,得到了该油-水列管式换热器的温度场、压力场和流线图。仿真结果分析表明:采用CFD软件数值模拟流场,所得结果可信,可作为传统设计方法的有益补充,且可对该换热器结构进行诸多优化。     

两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析的显式有限元方法

应用连续介质力学的基本原理,针对流体饱和两相多孔介质的特点,建立起增量形式的两相多孔介质弹塑性波动方程组,以实现对两相多孔介质弹塑性动力反应的描述．运用伽辽金方法对该波动方程组进行空间离散,得到两相多孔介质弹塑性波动方程组的伽辽金弱式,并应用中心差分法与Newmark常平均加速度法相结合的时域积分方法,对上述波动方程组进行时间离散,构造求解两相多孔介质弹塑性波动方程组的显式时间积分列式,从而形成流体饱和两相多孔介质弹塑性动力反应计算分析的时域显式有限元方法．该方法采用了解耦技术,不需要求解联立方程组,具有节省计算机内存空间和能够提高计算速度等优点．     

某平面框架在水平荷载作用下的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对某平面框架进行水平荷载——风荷载、地震荷载作用下内力计算，并同手工计算方法进行了比较。结果表明，两种计算方法结果十分接近，并且利用有限元计算结果速度快，可以直接生成内力、变形图形，如果计算的结构类型更为复杂，有限元分析的优点更为突出。     

基于BP神经网络的虚拟手术实时仿真技术研究

在人体腿部的虚拟仿真研究中,建立有限元模型并进行生物力学特性分析是一种有效的方法.但由于有限元模型数据量大,解算时间长,并且难以与既有系统融合,因此不适合在实时的手术培训和手术预演中应用.为了提高虚拟手术仿真系统进行实际作业的能力,笔者提出了以BP神经网络模型来代替有限元模型,实现实时的生物力学响应.并结合已有的医疗机器人辅助接骨虚拟现实仿真手术系统,构建了系统实验平台.实验结果证明,人体腿部的BP神经网络模型能够完全满足手术仿真所需的实时性要求.     

结构对称性在活塞有限元模态分析中的应用

介绍了有限元中求解固有频率的方法及利用结构的对称性求解有限元问题的原理,利用此方法对活塞进行模态分析,降低了有限元模型的规模,不仅节省计算时间,而且提高了所求解的固有频率精度.     

悬臂梁的有限元分析

运用有限元的思想,将悬臂梁化成若干三角形单元,考虑其单元的位移模式以及形态函数后,通过能量法,得到单元的刚度矩阵,而后对其进行整体分析,包括整体刚度矩阵的建立以及边界条件的引入等等。详细讨论了悬臂梁的位移以及应力和应变的变化情况,可以看出有限元针对此问题的收敛性很好。     

用接触问题有限元法确定齿间载荷分布系数

齿间载荷分布系数的确定一直是齿轮强度计算中一个复杂的问题,实际工程计算采用经验数据常常不尽人意,本文在利用接触强度有限元的基础上,采用双齿模型,主动轮绕其轴心转动,固定被动齿轮,将主动轴上的扭矩处理成圆弧边界上的分布载荷,将制造安装误差考虑成初始间隙而得到符合轮齿啮合齿间载荷分布的有限元模型,通过计算并与传统公式比较得到符合实际的齿间载荷分配系数,从而解决了设计中的实际问题,为齿间载荷分配系数的确定开拓了新的思路。