基于WIMS和MCNP耦合程序的医院中子照射器I型堆燃耗计算

建立了基于WIMS和MCNP的临界-燃耗耦合计算方法,并对此方法进行了验算.通过栅元和组件问题的分析计算以及西安脉冲堆燃耗实验对比,验证了此耦合程序的可靠性和正确性.最后应用此耦合程序对医院中子照射器Ⅰ型堆的燃耗进行了计算和分析.     

辽河铁岭水文站水面流速系数分析与应用

文章通过大量实验并对实验资料进行频率分析计算,均方差的分析计算,得出了水面流速系数的分析成果,解决了水面流速系数的采用问题.达到准确流量测验问题.     

应用混合变量最小势能原理求解悬臂弹性矩形板的稳定

本文将混合变量的最小势能原理推广到求解弹性矩形薄板的稳定问题中,求解了悬臂弹性矩形薄板的稳定问题,并给出了相应问题确定临界载荷的特征方程及计算结果,为工程中薄板的设计计算提供了有效的参考,尤其是对现代建筑和桥梁中的受压构件的稳定设计和计算提供了一个简捷有效的计算方法。通过文中计算表明,混合变量的最小势能原理适用于矩形板稳定问题的求解.     

气液管壳式换热器传热管的热力学计算研究

管壳式换热器广泛应用于开发利用工业二次能源、实现余热回收和节能.文中基于光管传热的理论分析建立了换热管的计算模型,分析了单位长度铜管、钢管热流量和总热流量的计算方法,并编制了管壳式换热器传热管设计计算的Matlab程序.通过工程实例计算,验证了计算方法的实用性和可行性,对管壳式换热器设计的后续结构设计和优化提供了数据支撑,亦可为类似传热问题求解提供参考.     

几类行列式的解法

行列式在高等数学中占有非常重要的地位,它的计算广泛应用于高等代数,解析几何等很多数学分枝.本文主要讨论了行列式的计算问题,通过有代表性的例题,阐述了不同类型的行列式计算方法.     

基于分段悬链线理论的悬索分析矩阵迭代法

通过分析现有悬索计算的主要方法,在分段悬链线解析计算方法的基础上,结合求解非线性方程组的牛顿迭代法,提出了适用于悬索分析的矩阵迭代方法.根据解析推导给出了悬索矩阵迭代法的切线刚度矩阵构造方法,分析了刚度矩阵的特点,针对特定的工程问题列出了悬索找形的迭代计算流程.该方法计算量小,效率高,计算精度能够满足实际工程需要.通过与其他文献的数值计算结果进行对比,验证了所研究方法的可靠性.该方法适用于悬索桥、货运索道等各类悬索结构的分析计算.     

具有非线性连接的航天器非线性振动分析

大型航天器结构通常由一些简单子结构通过各类连接结构组装而成.通常这些连接结构具有不同程度的非线性问题.但是在有些情形下,却需要考虑这些非线性因素.提出了一种计算这类结构的频域响应方法.计算时只需要选取结构中的非线性自由度、激励自由度和需要分析的自由度.大大地减少了计算规模.这种方法适合于具有局部非线性的大型有限元模型的计算.以某卫星的有限元模型为基础,说明和验证了所提方法的可行性.     

基于Stochastic Kriging模型的不确定性序贯试验设计方法

不确定性研究中需要计算大量重复样本,这无疑对计算量较大的数值模拟提出了巨大的挑战.通过试验设计方法可以有效地减少不确定性研究中的计算量,然而,目前考虑不确定性的试验设计方法研究大多仍专注于传统试验设计方法.针对这一问题,为了通过更为合理的计算资源分配得到更精准的不确定性评估,基于有限样本的Stochastic Kriging模型提出了针对不确定性问题的三阶段序贯试验设计方法.首先,通过特定位置的采样对IMSE进行简化,构建了预选步进信息选取策略,通过预选增量样本总个数以及各取样位置处的分布信息,达到随机代理模型目标精度要求;同时,基于IMSE构建了基于步进信息的单轮选点试验设计准则,以同时考虑设计变量的取样位置及其分布信息.由算例与传统方法的对比分析可知,所建立方法通过等量的采样得到了精度更高的随机代理模型,验证了其在不确定性问题中的可行性和优势.     

设备旋转部件多自由度系统固有频率的计算

对某一类常见的悬臂梁结构的固有频率进行了计算,通过分析和简化,建立了多自由度结构模型.根据结构模型的特点,转化为几个两自由度的问题进行求解.应用柔度法建立了振动方程,并推导出了固有频率的计算公式,给出了一个计算实例,利用mathematica计算出了结果,为设备的结构设计提供了设计数据.     

基于信用度分类遮挡问题解决方法

在基于立体视觉的立式风洞飞机尾旋姿态测量过程中,遮挡问题是困扰测量的一个难题.遮挡问题的常用解决方法需要恢复连续的被遮挡空间,计算量大,且不容易保证精度.针对特征点测量的遮挡问题,本文提出一种基于信用度分类的解决方法,在被遮挡空间搜索感兴趣点的最佳近似,并且通过引入信用度因子的组合计算,控制和提高最佳近似点的计算精度.文中分析了辅助计算点的测量误差所带来的搜索定位困难,信用度因子的引入可以弱化不精确辅助点对搜索结果的影响,使搜索过程主要依赖可靠的点进行.最后,通过仿真实验分析了该方法的可靠性,并说明其在飞机尾旋运动测量实验中对测量结果的有效改善.     

时域CFD/CSD耦合方法能量精度分析及应用

研究两类时域计算流体力学/计算结构力学（CFD/CSD）耦合方法：串行分区方法和并行分区方法。从耦合界面能量守恒的角度分析不同耦合方法对能量守恒误差的影响。在非同位方法和并行分区方法的基础上提出非同位并行分区方法。使用不同的耦合方法,对二维气动弹性算例Isogai Wing进行计算,结果表明减小耦合界面上的能量守恒误差可以有效的提高计算精度,效率高于紧耦合方法;非同位分区方法的能量守恒误差小于同位分区方法,并且可以使控制方程满足界面连续条件;非同位并行分区方法继承非同位分区方法和并行分区方法的全部优点,采用该方法计算颤振边界,和文献结果吻合。     

基于共享存储的并行RGA的设计与实现

讨论了基于共享存储的并行狭义遗传算法。该算法利用狭义遗传算法与区域搜索法的结合 ,实现了数据级的并行操作 ,具有较高的并行度。它只需要较少的通讯开销 ,从而具有很高的运行效率     

基于EBE策略实现结构动力响应的并行计算

基于EBE(Element by Element)策略的并行算法不用形成总体刚度矩阵,而且无需进行三维模型的区域分解,从而提高并行计算的速度和效率,是实现结构动力响应快速分析的有效途径。采用Newmark法,结合EBE并行算法和Jacobi预处理技术实现结构动力方程的并行计算。在此基础上,利用虚拟激励方法实现结构随机振动的并行计算。最后在网络集群环境下,综合运用多种编程语言和分析工具,应用该并行算法对三维零件的冲击响应以及随机振动进行仿真计算,并与Ansys、精细时程积分法的相比较。结果表明,该并行算法的计算误差小,并行效率较高,适用于工程计算。     

A Revised Satellite Cloud-Derived Wind Inversion Algorithm Based on Computer Cluster

In view of the satellite cloud-derived wind inversion has the characteristics of large scale, intensive computing and time-consuming serial inversion algorithm is very difficult to break through the bottleneck of efficiency. We proposed a parallel acceleration scheme of cloud-derived wind inversion algorithm based on MPI cluster parallel technique in this paper. The divide-and-conquer idea, assigning winds vector inversion tasks to each computing unit, is identified according to a certain strategy. Each computing unit executes the assigned tasks in parallel, namely divide-and-rule the inversion task, so as to reduce the efficiency bottleneck of long inversion time caused by serial time accumulation. In the scheme of parallel acceleration based on MPI cluster, an algorithm based on performance prediction is proposed to effectively implement load balance of MPI clusters. Through the comparative analysis of experiment data using the parallel scheme of this parallel technology framework, it shows that this parallel technology has a certain acceleration effect on the cloud-derived wind inversion algorithm. The speedup of the MPI-based parallel algorithm reaches 14.96, which achieved the expected estimate. At the same time, this paper also proposes an efficiency optimization algorithm for cloud-derived wind inversion. In the case that the inversion of wind vector accuracy loss is minimal, the optimized algorithm execution time can be up to 13 times faster.     

基于GPU的杆系离散元并行算法在大型工程结构中的应用

杆系DEM(离散元,discrete element method)是求解结构强非线性问题的有效方法,但随着结构数值计算规模的扩大,杆系DEM所需要的计算时间也随之急剧膨胀.为了提高杆系DEM的计算效率,该研究提出单元级并行、节点级并行的计算方法,基于CPU-GPU异构平台,建构了杆系DEM并行计算框架,编制了相应的几...     

基于模拟退火并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割

模拟退火和并行遗传算法是两种较好的改进进化算法性能的方法。将这两种思想有机地结合起来,利用遗传算法能全局寻优的优势和模拟退火算法的爬山性能,提出了一种基于模拟退火并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割算法。在该算法中,进化在多个不同的子群中并行进行,利用模拟退火算法的爬山性能,避免单种群进化过程中出现的过早收敛现象,提高整个算法的收敛速度。实验证明,这种新的图像分割算法与并行遗传算法相比,不仅能够对图像进行准确的分割,而且具有更强的精确性和稳定性。其收敛速度明显比并行遗传算法的Otsu双阈值医学图像分割快。     

Three-dimensional parallel unstructured grid generation

An algorithm for the parallel generation of 3-D unstructured grids is presented. The technique is an extension of the algorithm presented in Reference 21 for the 2-D case. The method uses a background grid as the means to separate spatially different regions, enabling the concurrent, parallel generation of elements in different domains and interdomain regions. The parallel 3-D grid generator was implemented and tested on the INTEL hypercube and Touchstone Delta parallel computers. The results obtained demonstrate the effectiveness of the algorithm developed. The methodology is applicable to the parallel implementation of a wide range of problems that are, in principle, scalar by nature, and do not lend themselves to SIMD parallelization.     

A new algorithm for parallel thinning and its hardware realization

A new algorithm for template matching parallel thinning is proposed in this article. This algorithm is an improvement of the fast fully parallel thinning algorithm by producing more quality images. This article describes the details of the algorithm and its hardware realization. Experimental results demonstrate the effectiveness of the algorithm. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. Int J Imaging Syst Technol 10, 318–322, 1999     

Comparative efficiencies of three parallel algorithms for nonlinear implicit transient dynamic analysis

The work reported in this paper is motivated by the need to develop portable parallel processing algorithms and codes which can run on a variety of hardware platforms without any modifications. The prime aim of the research work reported here is to test the portability of the parallel algorithms and also to study and understand the comparative efficiencies of three parallel algorithms developed for implicit time integration technique. The standard message passing interface (MPI) is used to develop parallel algorithms for computing nonlinear dynamic response of large structures employing implicit time-marching scheme. The parallel algorithms presented in this paper are developed under the broad framework of non-overlapped domain decomposition technique. Numerical studies indicate that the parallel algorithm devised employing the conventional form of Newmark time integration algorithm is faster than the predictor-corrector form. It is also accurate and highly adaptive to fine grain computations. The group implicit algorithm is found to be extremely superior in performance when compared to the other two parallel algorithms. This algorithm is better suited for large size problems on coarse grain environment as the resulting submeshes will obviously be large and thus permit larger time steps without losing accuracy.     

块对角占优块三对角方程组的块重叠分割无通信并行求解方法

基于并行计算的分治思想,对块三对角线性方程组的求解提出了一个块重叠分割无通信的高效可扩展并行算法(PBOPUC算法)。当系统严格块对角占优时,在机器精度内,得到与精确解等价的近似解。通过精度分析,得到子方程组的阶数与精度的关系,并用它来控制精度和并行效率。本文的算法已经在上海大学的高性能并行计算机"自强3000"上实现,结果说明,并行计算效率接近100%,加速比几乎是线性的。