多小波在一维有限元方法中的应用

有限元方法(FEM)是建立在变分原理基础上的一种频域数值计算方法.其基函数的选取相当重要,既影响到计算结果的精度也影响到计算效率.通常情况下,都是利用拉格朗日线性插值函数作为基函数.文中利用了多尺度函数.由于多尺度函数及它的偏导数的差值特性,可以快速逼近某个函数.同时这个新的基函数的一阶偏导数在相邻节点上是连续的.最后得到的数值结果显示:在保证一定计算效率的基础上,使得精度大幅度提高.因此采用多尺度函数作为基函数具有很多优势.     

基于正交多小波变换的图像压缩方法

本文讨论用正交多小波变换对图像进行压缩处理。选择具有最优时频性质的正交多小波,采用改进的零树编码,试验结果表明该方法优于单小波压缩方法。     

基于平衡正交多小波变换的图像压缩方法

讨论用平衡正交多小波变换对图像进行压缩处理,选择由Lebrun构造的二阶平衡正交多小波,采用改进的零树编码,对图像进行压缩处理,试验结果表明该方法优于单小波压缩方法.     

基于多小波包的齿轮故障诊断方法研究

提出了一种全新的基于多小波包的齿轮箱故障诊断方法。在机械故障诊断领域,小波分析已经被应用在利用齿轮振动信号进行的故障诊断中。由于小波函数空间在高尺度上频带较宽,因此隐藏在信号中的在较高频段发生的窄带故障信号的频率成分不能被精确地诊断。提出的多小波变换,通过划分小波变换不同层的频带克服了单小波(标量小波)系统的这种缺陷。通过多小波包变换,可以自动并精确地划分不同小波包结点的频率段,从而对频率段较窄的瞬变故障信号进行精确的诊断。对齿轮箱的仿真实验结果表明,应用多小波包系统,不但可以对齿轮系统中包含瞬变现象的故障信号进行诊断,而且可以精确确定齿轮中坏齿的位置。     

基于多小波包的齿轮故障诊断方法研究

提出了一种全新的基于多小波包的齿轮箱故障诊断方法.在机械故障诊断领域,小波分析已经被应用在利用齿轮振动信号进行的故障诊断中.由于小波函数空间在高尺度上频带较宽,因此隐藏在信号中的在较高频段发生的窄带故障信号的频率成分不能被精确地诊断.提出的多小波变换,通过划分小波变换不同层的频带克服了单小波(标量小波)系统的这种缺陷.通过多小波包变换,可以自动并精确地划分不同小波包结点的频率段,从而对频率段较窄的瞬变故障信号进行精确的诊断.对齿轮箱的仿真实验结果表明,应用多小波包系统,不但可以对齿轮系统中包含瞬变现象的故障信号进行诊断,而且可以精确确定齿轮中坏齿的位置.     

Duabechies小波基梁单元的构造及应用研究

以Daubechies小波尺度函数作为单元插值函数，构造了一类小波基梁单元，由于采用节点挠度和转角作为单元自由度，单元连接和约束条件处理能够像传统单元一样方便地进行，从而使该小波基梁单元可有效地用于变截面、局部承载等复杂梁弯曲问题分析，数值算例表明，本文构造的小波基梁单元对不同约束条件、不同结构形式梁弯曲问题均有较高分析精度，为有限元方法提出了一种新的研究途径．     

用正交多小波压制信号的随机噪声

正交多小波可同时具有短支集，对称性或反对称性和正交性，这是一般的正交单小波所没有的性质。本文详细说明了应用GHM正交多小波对信号进行去噪处理原理，并给出实际例子说明该方法的有效性。     

有限元方法在涡流传感器设计中的应用

为满足特定的涡流检测要求,须进行涡流传感器设计与分析。在解析型设计的基础上,分析了有限元方法用于涡流传感器设计的正确性。实现了不同状态下单个线圈的阻抗计算,并对差分线圈的检测应用进行了分析。最后,应用三维模型,计算出了线圈的阻抗,可用于特殊结构传感器设计的数值分析。     

一种基于多小波算子的复合边缘提取方法

由于光照、遮挡以及投影等因素的影响，大量自然场景图像的边缘并不表现为简单的阶跃状边缘，而是几种简单边缘的复合。复合边缘的提取和准确定位是边缘提取中的一个难点。为此，应用图像复合边缘的数学模型，从一对分别为偶对称和奇对称的多小波尺度函数出发，构造出一种对复合边缘具有零系统定位误差的多小波边缘提取算子，相应的小波函数仍然分别为偶对称和奇对称的。理论上，应用这样的多小波边缘提取算子提取图像的复合边缘可以有任意高的边缘定位精度。实验结果表明，和常用的Canny算子相比，应用本文所构造的多小波边缘提取算子提取的图像边缘失真较小，定位更加准确。     

Matlab中有限元脚本程序的编程

介绍在MATLAB中进行有限元计算时脚本编程的方法。脚本编程方法比使用图形界面作图方法求解更加灵活,对复杂的边界条件处理更加容易控制,它扩展了MATLAB在有限元计算方面的应用范围。     

有限元数值解法在MATLAB中的实现及可视化

偏微分方程的数值解法在数值分析中占有很重要的地位,很多科学技术问题的数值计算包括了偏微分方程的数值解问题。在学习初等函数时,总是先画出它们的图形,因为图形能帮助我们了解函数的性质。而对于偏微分方程,画出它们的图形并不容易,尤其是没有解析解的偏微分方程,画图就显得更加不容易了。为了从偏微分方程的数学表达式中看出其所表达的图形、函数值与自变量之间的关系,通过MATLAB编程,用有限元数值解法求解了偏微分方程,并将其结果可视化。     

面向对象的随机有限元程序设计

引入面向对象的程序设计方法,利用随机有限元法的通用性及其灵活性,结合C＋＋语言的封装性、继承性和多态性等优点,采用Visual C＋＋ 6．0设计了泰勒展开随机有限元和基于随机场局部平均理论的摄动随机有限元法相关的类及其方法,并编制了随机有限元计算程序。这种程序不仅可以用于随机结构的分析,还可以用于进行确定性问题的有限元计算,而且程序结构清晰、代码重利用率高、更易于维护和扩充。     

基于有限元方法的心脏表面建模

利用有限元与生物力学原理构建心脏表面运动的有限元方程,快速建立四面体网格的有限元心脏模型,模拟心脏的动态形变,从心脏的三维表面恢复、应力应变分析和三维运动建模等方面着手,分析计算心脏在收缩期相邻时刻的应力分布及形变情况,有效地模拟了心脏的动态形变。实验结果表明了该方法的有效性和可行性。     

有限元单元计算予程序的OpenMP并行化

Intel和AMD双核乃至4核处理器的推出,使得并行计算已经普及到PC机。为了充分利用多核,需要对原有程序进行多线程改造,使其充分利用多核处理带来的性能提升。该文利用共享存储编程的工业标准OpenMP对有限元方法涉及的单元计算子程序进行了并行化实现。在机群的一个双CPU的SMP节点上的测试表明,共享并行化使得该单元子程序的性能提高了一倍。     

针对三维有限元数据场的精确后处理算法

为了描述有限元模型中数据场的分布规律,发展与完善了基于单元局部插值的母单元绘制算法,提出了以高斯积分点作为插值基准点的有限元应力云图绘制算法,并给出了具体的基于母单元的等值线绘制算法．与传统三角形算法做系统的比较表明,文中算法使有限元后处理功能充分达到了有限元数值分析的精度,尤其针对高阶插值数据场有更好的效果．     

有限元单元计算子程序的OpenMP并行化

Intel和AMD双核乃至4核处理器的推出,使得并行计算已经普及到PC机。为了充分利用多核,需要对原有程序进行多线程改造,使其充分利用多核处理带来的性能提升。该文利用共享存储编程的工业标准OpenMP对有限元方法涉及的单元计算子程序进行了并行化实现。在机群的一个双CPU的SMP节点上的测试表明,共享并行化使得该单元子程序的性能提高了一倍。     

基于有限元的一类stefan问题数值模型研究

该文给出基于有限元方法的一类一维stefan问题的数值求解过程及算法.模型的建立基于已知的相变界面和固定边界处测得的温度和热流.模型的精度通过与Neumann获得的解析解的比较而得到验证.文中所讨论的模型可以用于反Stefan问题中自由边界的实时跟踪或者控制.最后,比较了已有的有限元模型,给出了仿真结果.     

三维实体有限元自适应网格规划生成

为实现三维实体有限元网格自适应生成,设计了中心点、沿指定曲线和基于实体表面等网格加密生成方式;并根据分析对象几何特征和物理特性经验估计,以规划的方式构造自适应网格单元尺寸信息场．在此基础上,提出基于Delaunay剖分的动态节点单元一体化算法,生成几何特征和物理特性整体自适应的有限元网格．