空间映射粒子群算法用于电磁优化计算

将粒子群算法与空间映射算法相结合,提出了一种空间映射粒子群优化算法,并用于电磁问题的优化计算.算法实现过程中,将电磁仿真计算中精确网格剖分的计算模型作为精确模型,将粗糙网格剖分计算模型作为粗糙模型,在粒子群算法中计算粒子适应度前,使用粗糙模型结合基于卡尔曼滤波的映射关系,估计出粒子是否对算法最优解更新有效,并对有效的部分粒子做适应度计算,可以很大程度上减少算法的计算耗时.通过E型贴片天线和谐振腔缝隙天线的优化仿真说明了本算法的有效性.     

应用ABAQUS模拟激光焊接温度场

为了减小焊接变形,优化焊接工艺,需要准确预测激光焊接过程中温度场的分布情况,使用有限元模拟来预测温度场的分布是一种较好的方法.通过分析和总结激光焊接过程有限元模拟和理论分析的研究现状,以平板的焊接为例,建立了物理模型,并利用ABAQUS进行了激光焊接三维温度场的有限元模拟,讨论了模型的网格划分、边界条件及其模拟结果的后处理.模拟结果可以给出试件上任意一点任意时刻的温度情况,在激光功率为2000W、焊接速度为20mm/s的参数下模拟焊接2mm厚的A3钢板.结果表明,最高温度为3100℃左右,距焊接中心横向mm处A点的最高温度为150℃左右,与相同参数条件下的实验结果基本一致,说明有限元模拟可以准确预测焊接过程的温度场分布情况.     

PDP 显示单元三维网格产生

网格发生是计算机数值模拟PDP放电的重要准备。本文使用Visual C 语言开发的网格发生软件,可以产生各种PDP结构的三维网格。该网络发生器不仅能处理常见的对向放电式结构和表面放电式结构,还能对文中所介绍的新型PDP结构做较好的处理,具有较强的通用性。对各种结构,可以不断改变障壁的形状、厚度,电极的电压、宽度,以及介质层的厚度、介电常数等等,研究网格的产生情况,利用网格信息及流体力学近似模型对显示单元的放电情况进行模拟,对显示单元的结构不断进行优化。该网格发生器不仅记录了后续计算中需要用到的各种有用的数据信息,还对网格产生情况进行了可视化输出。     

电磁波照射上飞机坐舱中电磁场分布的计算

本文用时域有限差分法及适用于该方法的局部网格细化技术研究了在平面电磁波照射下飞行员坐舱中电磁场分布的计算方法。对飞机模型的头部使用局部网格细化技术，使机头部分的模拟有较高的逼真度，坐舱内场分布计算的空间分辨率大大提高，使计算结果有了较好的参考价值。     

一种基于粗糙集的数据挖掘模型

网格计算的资源管理涉及到大量的互联网资源，为了有效管理与应用系统资源，需要研究相应的资源管理模型。基于此探讨了粗糙集理论的相关算法，在此基础上提出了一个粗糙集理论与数据挖掘问题相结合的应用模型。在研究中对该模型进行了模拟数据实验测试，结果与算法的理论结果一致，为粗糙集理论在网格计算领域的应用做了一些力所能及的尝试。     

模型优化及其在DT模型基图像编码中的应用

本文提出一种新的近似模型ＤＴ网格动态优化方法，作为二维ＤＴ模型基图像编码方法的改进型方案。优化过程维持了ＤＴ网格的优良特性，从而在提高编译码效率和恢复图像质量方面比其它类型的网格更有优势。近似模型的优化使恢复图像的主客观质量显著提高，从而使整个方案在相同信噪比条件下具有更高的数据压缩比。最后给出新方案的实验结果来说明其性能     

结构网格CFD应用程序在天河超级计算机上的高效并行与优化

对多区结构网格大规模CFD流场模拟的高效并行方法进行了研究,以天河超级计算机平台的CPU同构计算环境和CPU+MIC异构计算环境为例,重点讨论了CFD应用特点与超级计算机运行环境相适应的性能优化与改进策略,发展了一系列多层次并行与性能优化方法.通过在天河2高性能计算平台上进行了多个算例的数值模拟,验证了这些优化方法的并行效果;在CPU+MIC异构平台上模拟的最大CFD问题规模达到6800亿个网格单元,共使用137.6万CPU+MIC处理器核,测试结果表明在CPU+MIC异构平台上移植优化后的程序性能提高2.6倍左右,且具有良好的可扩展性.     

基于协方差矩阵重构的离网格DOA估计方法

针对稀疏表示模型中网格失配导致波达方向角(DOA)估计存在较大估计误差的问题,该文提出一种基于协方差矩阵重构的离网格(Off-Grid)DOA估计方法(OGCMR).首先,将DOA与网格点之间偏移量包含进所构建接收数据空域离散稀疏表示模型;而后基于重构信号协方差矩阵建立关于DOA估计的稀疏表示凸优化问题;再构建采样协方差矩阵估计误差凸模型,并将此凸集显式包含进稀疏表示模型以改善稀疏信号重构性能;最后采用交替迭代方法求解所得联合优化问题以获得网格偏移参数及离网格DOA估计.数值仿真表明,与传统多重信号分类(MUSIC)、L1-SVD及基于稀疏和低秩恢复的稳健MVDR(SLRD-RMVDR)等估计算法相比,所提算法具有较好的角度分辨力以及较高的DOA估计精度.     

阵列波导光栅设计参数对串扰特性的影响

从理论上研究了设计参数对阵列波导光栅串扰的影响. 通过分析波导V值、波导阵列间距、罗兰圆输出端波导间距和阵列波导数目等设计参数对各个信道输出场的影响,研究了这些设计参数对阵列波导光栅串扰性能的影响.研究表明:增大V值、输出端波导间距和阵列波导的数目能够减小串扰;输出端波导间距和阵列波导数目增大到一定程度后,再增加时对减小串扰没有明显效果;为了保证单模传输,V值不能超过某上限值. 设计了一个16波长的阵列波导光栅,并用BPM方法进行数值模拟.由于BPM方法不能模拟大的角度变化,我们将阵列波导光栅的模拟分成两个部分:输入输出罗兰圆的模拟和波导阵列的计算.由于光波在阵列波导中的传播对串扰的影响只是在相位上,因此直接的数值模拟只模拟输入输出罗兰圆,而波导阵列的作用用一个相移来代替,并将其加入输入输出罗兰圆的模拟中.为了减少计算时间,只是在需要定量模拟的方面使用了密集网格,而在模拟各参数对串扰的定性影响时使用了较疏的网格.模拟结果与理论分析相符良好.(PD11)     

基于重叠网格技术和VOF模型的潜艇热尾流浮升扩散规律的数值与实验研究

研究潜艇热尾流的浮升扩散规律和水面红外特征对红外探潜具有重要意义。以潜艇缩比模型为研究对象,建立了潜艇热尾流三维计算模型。分别使用重叠网格、VOF （Volume of Fluid）模型方法和来流法,对潜艇热尾流的浮升扩散过程进行了数值模拟。分析了潜艇热尾流的浮升扩散规律和温度场特征。使用实验测得的水面红外热像图和热尾流浮升扩散图像对两种仿真方法的精度进行了对比验证。结果表明:基于重叠网格和VOF模型的数值模拟方法精度较高,模拟得到的热尾流最大温度出现时间相差0.2 s,温度偏差为0.003 K,能够很好地模拟潜艇热尾流的浮升扩散和温度分布特性。     

几何修型对JSM模型失速特性的影响研究

在使用非结构网格求解器WiseCFD-UG软件对NASA第三届高升力会议JSM模型进行数值模拟研究的过程中,发现前缘缝翼与主机翼交接处的几何修型方式对失速特性的模拟结果有较大影响。针对切缝与不切缝这两种不同的几何修型方式,分别生成了同等规模的非结构网格。两套网格得到的计算结果表明:大攻角下不切缝的几何修型方式得到的压力分布及升力系数与实验值吻合的更好,能够更好的模拟低速构型的失速特性。     

网格计算环境中的应用安全模型设计与实现

网格计算是近年来兴起的一个研究热点.它的出现和发展使得解决高性能计算领域的问题和挑战成为可能.而安全问题是网格计算成败的关键,因此,分析了当前网格计算环境的安全需求和网格安全基础设施(GSI)以及数字证书在GSI中的应用,并针对其存在的不足,设计了一种新型的网格应用安全模型,并基于网格计算环境实现了该模型.     

场致发射尖端电场分布及其模拟误差研究

场致发射器件中,发射电流密度的大小和阴极表面场强呈指数关系,较为精确地计算尖端附近场强对精确计算发射电流是至关重要的。本文主要研究了不同网格划分对模拟结果产生的影响,对比了解析解和模拟结果,分析了网格细化过程中产生的误差;讨论了尖端半径、发射体高度、锥尖距离对球形顶圆锥模型尖端场强的影响。研究表明,随着网格尺寸的减小．模拟精度可以得到提高;但是当网格尺寸减小到某一数值后,误差值反而增大。最小网格尺寸约为尖端半径的1．5％时模拟结果最佳。     

全隐式油藏模拟软件的并行计算及应用

本文在深入研究迭代解法的基础上,对全隐式油藏模拟形成的线性代数方程组进行了预处理方法、节点排序方法等求解方法的优化,优化出适于并行的最佳解法.以优化后的预处理正交极小化算法为基础,对多层二维二相全隐式模拟模型进行了以层为单位的粗粒度并行任务划分.油田大规模实例计算表明并行化的多层二维二相全隐式模拟模型形成的软件具有较高的并行效率,满足油田实际应用的需要.     

一种基于身份的多信任域网格认证模型

分析了现有的网格认证框架中存在的问题,提出了一种基于身份的多信任域网格认证模型.该模型以基于身份的PKI为基础,避免了基于传统PKI的认证框架的诸多缺点.同时,该模型提供了跨信任域的双向实体认证功能.模拟试验表明,该认证模型比基于传统PKI的认证框架更轻量、更高效.而且由于该模型可以在多信任域的环境下工作,故而比W Mao提出的只能在单一信任域中工作的认证框架更符合网格认证的实际需要.     

抛物方程方法的亚网格模型及其应用研究

该文在抛物方程非均匀网格技术的基础上,提出了抛物方程方法的亚网格模型,并给出了该亚网格模型的具体构建方法,以快速准确地求解大尺度复杂电磁环境中存在关键目标的电波传播问题。通过对存在强散射体的复杂电磁环境中电磁波的分布特性进行模拟,探讨了抛物方程亚网格技术的高效性。结果表明：与细网格相比,亚网格技术使得抛物方程的计算速度提升了4.57倍,网格空间数下降了86.64%,且较非均匀网格具有更高的计算精度。可见,抛物方程的亚网格模型能够极大地提升抛物方程的仿真效率。     

新型PDP 器件网格发生

本文使用Visual C 语言编写的网络发生软件,主要用于产生新型PDP器件的二维空间结构模型的网格,该网格发生器不仅能够处理新型PDP结构模型边界情况的多样性,还能处理一般的对向放电式和表面放电式AC－PDP结构,网格产生是数值模拟显示单元放电情况的基础,因此,本软件除了能够处理各种不同的结构形式外,还记录了后续计算中需用到的各种有用的数据信息,具有较强的通用性,同时,还对网格产生情况进行了可视化输出。     

网格计算中间件的研究

在整个网格体系结构中,中间件层是网格计算中的核心,因此网格计算中间件就成为了最关键的部分.本文阐述了构建网格所必需的网格计算中间件的功能和组件模型,并着重对当前较为流行的中间件GT4进行了研究和探讨,最后对网格计算中间件的发展进行了展望分析.     

基于自主管理机制的网格监测系统故障诊断与恢复

为了使网格监测系统能够自主地处理自身的故障、应对复杂多变的网格环境,基于自主组织、管理机制和自主计算技术中的自修复、自愈等思想,R-Net监测系统(RNMS)对监测系统故障的探测、诊断、处理和恢复进行了研究,并把重点放在节点组的故障恢复上.实现了网格监测系统故障诊断与恢复机制,使得监测系统能够无需管理人员的参与、自主地处理一些常见的故障,降低了系统维护的复杂性和成本,增加了系统的易用性和可靠性.     

基于有限元分析和机器学习的跌落所致封装结构力学行为预测

目前电子封装行业中,在进行封装结构力学可靠性研究时需要开展大量的有限元仿真分析,存在仿真模型建模流程复杂且计算过程漫长的常见问题.鉴于此方面的技术瓶颈,首先使用ABAQUS有限元软件对封装结构跌落过程动力响应进行数值模拟并获取特征候选值,建立了4×3的以抗跌落可靠性评估的关键特征变量为输入特征值和以应力和等效塑性应变为...