长间隙放电中各种粒子运动规律的数字仿真

本文给出了对长间隙气体放电过程中各种粒子(电子、正负离子)的若干运动规律进行数值仿真研究的结果,如粒子在空间的分布、各种粒子的定向运动速度等,并将计算结果尽量与已有实验结果比较,证明了计算结果的可信性。对气体放电这一复杂物理过程用数字计算机进行计算分析尚属首次。气体放电的数字仿真方法为今后高压工程的研究提供了一与实验方法平行的方法。     

先导通道粒子温度和击穿机理的分析与计算

本文从理论和电算两个方面分析了气体放电先导阶段中各种粒子的能量温度随时间和空间的变化规律和击穿机理;提出了适用于计算机分析用的气体放电击穿的微观判据;与已有实验结果进行比较,证明本文提出的方法是可行的,结果是正确可信的;提出了解释先导发展的“电子热游离”过程。本文是用电子计算机分析气体放电过程的又一尝试。     

基于分形理论的平板电极气体放电模拟

为了达到通过分形理论对气体放电击穿过程进行计算机数 值模拟,建立平行板电极气体放电模型的目的,采用有限元方法,通过FORTRAN语言编程, 实现了平行板电极放电区域的剖分,并计算出放电区域的电位和电场强度.应用分形理论对 气体放电击穿路径进行了有效选择,通过计算机模拟得到平板电极气体放电路径.基于二维 理论模型数值模拟了气体放电在整个放电空间的时空演化特性,得到了与实际放电路径相近 的气体放电通道.利用所建立的理论模型对气体放电进行了理论分析与数值模拟,数值结果 指出了微放电通道有遍历整个放电空间的趋势,讨论了电场因素、随机因素对气体放电路径 的重要影响.     

高压并联电容器用放电线圈瞬态特性研究

为了深入研究影响高压并联电容器用放电线圈放电速度和饱和速度的因素,提出一种电路与磁路时域耦合的计算方法,考虑到铁心材料的非线性饱和特性,建立电容器组与放电线圈串联的放电电路的计算模型,以反映外部电路元件的时域特性及放电线圈内部磁通链的耦合关系。在多台不同规格的放电线圈上,进行电容器组残压释放瞬态过程的仿真计算与试验研究,计算结果和试验结果基本吻合,表明所提计算方法能够有效地应用于高压并联电容器放电线圈瞬态特性的研究。通过计算研究了高压并联电容器放电线圈电气和结构参数对其饱和速度、放电速度及振荡电路第一个负半波的峰值电压产生的影响,为放电线圈的参数优化提出建议。     

高载荷湍流一维不定常气力水平输送的一个改进数值法

本文发展了高载荷(q>10)两相水平湍流气力输送的数值研究,湍流效应是通过固体颗粒和气体间的相互作用力耦合项来考虑的,方程组是用修正的SIMPLE法求解的。 本文用时间相关法得出了稳态解,作为一个特例,求解了水平湍流中的气体和固体空心柱形聚乙稀粒子混合物的气力输送问题(管径D=55mm,管长L=36.73m,颗粒径d=3～4mmρ_s=958kg/m~3)。计算结果表明,数值计算与实验结果比较,吻合得很好。本中还讨论了高载荷气力输送的某些问题 本数值方法也可应用于缩放管中的气力输送的计算。     

干气密封的流动数值模拟

在探讨干气密封工作原理的基础上提出了利用流动数值模拟进行干气密封端面设计的一种新方法，即选用三维的纳维一斯托克斯方程作为控制方程，用改进的压力偶联方程组半隐式方法(SIMPLER算法)对方程组进行离散，对干气密封摩擦副之间的气体流动进行了数值模拟。利用该方法不仅求得了计算域内的压力分布，而且还求得了速度分布。计算结果表明，干气密封的开槽区域的密封堰对气体产生泵送作用，增大了密封槽内气体的压力，大大增强了干气密封的开启效应，而密封坝对气体流动起到节制作用。对计算结果进行分析，求得了干气密封的工作点和泄漏量，计算泄漏量与实测值很吻合，相对误差不超过10％，与常用的二维计算方法相比，可得到更为精确的结果，为进行干气密封端面二维、三维沟槽结构的优化设计提供了正确、可靠的理论依据。     

分形理论在气体放电研究中的应用

用分形理论对气体放电现象进行了分析和研究,建立了一个基于分形基本计算元的气体放电过程的分形模型.该模型仅有若干个容易观测、确定的气体放电的特征参数,可以很好地适应各类气体的高电压放电过程的描述,具有良好的实用性.     

氧－氮混合气体在正激波后平衡态的数值模拟

对氧－氮混合气体在正激波后的平衡态进行了数值摸拟．用统计热力学方法中的配分函数计算化学反应平衡常数，考虑了气体组分的平动、转动、振动和电子能量，用多变量牛顿－莱卜生法求解控制方程组，在较宽的马赫数范围内得出了令人满意的结果．     

氧—氮混合气体在正激波后平衡态的数值模拟

对氧－氮混合气体在正激波后的平衡态进行了数值模拟。用统计热力学方法中的配分函数计算化学反应平衡常数，考虑了气体组分的平动，转动，振动和电子能量，用多变量牛顿－菜卡生法求解控制方程组，在较宽的马赫数范围内得出令人满意的结果。     

关于简单分子轨道理论中的差分方程法

本文提出用差分法处理分子轨道的计算比之HMO法更为直观。通过具有周期性结构的共轭分子久期方程导出差分方程或方程组,用消元法求解,是简单分子轨道理论中的一种简便易行的计算方法,其结果与其他文献一致。     

电磁波探测阻抗的夹杂

利用电磁波探测结构中具有阻抗边界的夹杂 ,是一类典型的逆问题。分别从数学原理及数值计算两个方面探讨了如何求解这类问题。首先建立了求解问题的基本方程 ,分别就正问题和逆问题加以讨论 ,同时构造了一个表达散物特征的指示函数 ,然后利用该函数的性质 ,确定具有阻抗散射物的边界。数值计算使用了 Nystroem方法求解正问题 ,对于不适定的逆问题 ,用 Tikhonov正则化方法     

有限元支配方程的解法探讨

用有限单元法分析工程问题，最终将落实到支配方程的求解上，因此，选择一个合适的方程组解法是十分重要的，本文针对支配方程的特性，对Crout直接分解法，Jacobi预条件共轭梯度迭代法（JPCG法），发区预条件共轭梯度送代法9MJPCG法）三种解法分别进行了分析和比较，并得出相关的结论与建议。     

两种保持符号距离函数的水平集分割方法

Chan-Vese模型在图像分割领域正被广泛应用。然而,传统的水平集方法存在两个重要的数值问题:水平集函数不能隐式地保持为符号距离函数;由于采用梯度降方法求解使水平集演化速度缓慢。针对该问题提出两种快速分割方法加快演化速度:对偶方法和分裂Bregman方法。为了让水平集保持符号距离函数特性,利用投影方法加以约束,并采用增广Lagrangian方法加快收敛速度。实验结果表明,提出的两种快速分割方法比传统的梯度降方法分割效果好、计算效率高。     

Computation of special markings of Petri nets of manufacturing systems

This paper proposes a method to find the set of dangerous markings of Petri nets based on integer programming by computing a partial set of reachability markings. The proposed method can be used to find all deadlock markings by employing the definition of deadlock markings and the structure information(P-invariant) on Petri nets. Then the state equation is used to derive the sets of bad and dangerous markings. Finally, using the Petri net model of a manufacturing system,we verify the computation of special markings(such as deadlock markings and dangerous markings). Experimental results show that the special markings can be computed by obtaining the partial reachability graph,which reduces state the space explosion problem.     

微分求积法及其应用

详细论述了微分求积法的求积规则、加权系数和样点的选择,给出高阶微分方程和非线性问题的求积步骤,对热传导问题和非线性运动微分方程等算例分别进行了数值计算,结果表明微分求积法具有明显的高精度及低耗时的特点,对于非线性问题的计算仍保持很高的计算精度,算例也显示了使用微分求积法可以保持计算中系统能量的守恒.     

恒定粘性不可压缩流体Navier-Stokes方程的非协调节点展开有限元逼近

本文把中子扩散方程的节点展开法运用于流场的计算,对恒定粘性不可压缩流体的Navier-Stokes方程提出了非协调节点展开有限元逼近,论证了有限元解的存在唯一性和收敛性,并进行了数值试验,得到了比较满意的结果。     

等截面直角折杆刚度方程的推导及应用

位移法是求解超静定结构的基本方法,文献介绍一般常规位移法基本体系由直杆单元所组成,刚架比较复杂时,基本未知量较多,计算比较麻烦.本文通过对等截面直角折杆刚度方程的推导,使得对某些无侧移复杂刚架应用位移法求解内力工作量得到简化,并通过实例验证了其适用性.     

一类变分问题的Galerkin解法

运用Galerkin方法求解数学物理方程，可方便地进行理论分析。文章把一类变分问题转化为等价的Galerkin变分方程，同时运用Lax-Milgram定理证明变分问题解的适定性，并给出Galerkin方法的求解过程和一般公式。