计算机磁头飞行过程的仿真研究

该文采用蒙特卡洛直接模拟方法(DSMC)对计算机硬盘中的磁头飞行过程进行动态仿真，并将计算结果与传统的基于线性Boltzmann方程的修正Reynolds方程数值计算结果比较。在DSMC模拟过程中，用大量的仿真粒子来模拟实际系统，基于硬球模型对粒子的三维速度和位置分量进行计算和存储，得到了沿膜厚方向的二维压力分布。两种方法得到的结果非常吻合，该文采用DSMC法对传统方法不能解决的发生线接触的工况进行了计算，给出了磁头飞行过程中发生与磁盘撞击的仿真结果。     

具有奇异位置的多体系统动力学方程的改进算法

多体系统进行数值仿真时,很多选择了微分代数混合方程作为多体系统动力学数学模型.本文在现有的约束稳定化理论基础上,提出了针对具有奇异位置的多体系统动力学方程的改进算法.算法通过修正速度违约和控制稳定项,讨论了具有奇异位置的微分代数混合方程的数值仿真问题并给出了稳定项中相关系数的建议值,从而有效克服了求解混合方程时因为构型奇异给计算造成的困难.算例分别采用改进算法与ADAMS软件进行仿真,计算结果的比较表明了改进算法的有效性.本文给出的基于能量守恒的能量差曲线也证明了改进算法的有效性.     

基于国产十亿亿次超算系统的近连续过渡流区N-S/DSMC耦合算法并行优化研究

过渡流区气动问题的数值模拟一直是空气动力学领域的难点。首先介绍了在已有 N-S解算器和 DSMC方法研究基础上,采用 MPC耦合技术建立N-S/DSMC 耦合算法,把 DSMC 方法和 N-S 方法的应用范围拓展到近连续过渡流区。然后详述了基于国家超级计算无锡中心的国产十亿亿次超级计算机开展的耦合算法多级并行优化技术,并首次实现了耦合算法的众核并行。测试表明,本文的进程级优化技术取得了超线性加速比;众核级优化受制于原算法特点和系统特点没有取得预期效果,但进行了探讨和分析,为 N-S/DSMC 耦合算法的众核并行提供了研究和分析依据,为过渡流区高超声速气动特性数值模拟研究提供了有效的途径。     

动态碰撞网格的DSMC及其并行化

DSMC(Direct Simulate Monte Carlo)方法是处理稀薄气体问题的一种有效的方法,但现有的DSMC存在着网格生成及处理复杂、算例需进行大量人工调整、计算量大、耗时长等缺点.分析DSMC方法中对网格的要求以及网格在整个DSMC方法中所起的作用,提出了动态划分碰撞网格的DSMC算法,有效地解决了复杂流场条件下网格自适应的问题,并通过实验验证了该算法的正确性.同时,针对DSMC算法计算量大的特点,利用共享内存的并行模型对动态网格的DSMC算法进行了并行化,得到了较好的结果.     

磨矿破碎过程粒度分布的分布式参数蒙特卡洛动力学模拟及加速方法

本文针对磨矿破碎过程,提出一种分布式参数蒙特卡洛动力学方法的粒度分布预测模型和模拟算法.该算法采用了分段思想,将磨机沿着轴向分为若干个虚拟的子磨机;根据破裂、前向和后向移动三类微观事件定义了倾向函数和系统状态矩阵,并设计了分布式算法的调度策略.此外,针对蒙特卡洛动力学算法效率低的问题,提出了基于τ-leap的磨矿过程分布式参数蒙特卡洛模拟加速算法.为了解决分布式参数更新过程中状态不一致的问题,创新性地提出了一种基于缓冲区的同步方法.通过对仿真案例的分析表明,本文提出的分布式参数蒙特卡洛动力学算法具有较高的精度,提出的基于τ-leap的加速算法能够显著提高计算效率,同时保持较好的精度.     

机器人动力学Lagrange方程的新形式及其算法研究

本文给出了 Lagrange-Eulcr 方程在机器人动力学分析中的一种新的表达形式,研究了这种新形式在多自由度机器人动力学分析与计算中的实用算法,并讨论了算法的计算效率.     

全息搜索策略的改进及在参数优化中的应用

反应动力学模型往往是非线性多极值函数,对其参数优化,传统的确定性优化算法易陷入局部最优。全息搜索策略(HRS)是一种寻优效率较高的确定性优化算法,但只能用于离散系统的优化。通过对连续变量进行离散化处理,并运用迭代计算逐步缩小离散系统与原连续系统的偏差,将复杂的多维连续变量优化问题转化为多个串联的较为简单的离散变量组合优化问题,使HRS只需在有限个离散解中寻优,实现HRS的连续变量优化,并在HRS确定性寻优过程中引入随机性交叉操作,以进一步提高算法的全局搜优效率,由此建立了一种改进的HRS。八维Alpine函数测试表明,改进的HRS的全局优化性能明显优于常规遗传算法(SGA),将其应用于2,3-二氟-6-硝基苯酚的合成反应动力学参数优化,得到的动力学方程与原方程相比,拟合偏差平方和减小了17.2%,验证的平均相对误差由5.37%降至3.44%,参数优化结果较为满意。     

直接模拟Monte Carlo方法并行化研究

传统的直接模拟Monte Carlo(DSMC)方法大部分应用于稀薄气体的数值模拟计算,在较高密度和较大尺度模拟的情况下该方法需要的大计算量限制了其向更广泛领域发展.结合高性能计算发展带来的契机,提出利用并行化作为提升DSMC方法计算效率的手段,以推动更多对DSMC的研究,使其使用范围得到发展.对DSMC方法进行并行化分析,发现其属于不易并行的方法.同时根据分析结果提出了全局网格并行化解决方案,通过数值验证了该并行策略对于DSMC方法在计算效率上确实有显著的提升.     

基于改进非线性单纯形的群体药代动力学数据拟合研究与实现

指出了NONMEM所用算法的不足之处,介绍了单纯形法原理及通过改进的方法来解决该问题.通过应用改进的非线性单纯形法对群体药代动力学核心拟合算法进行了研究与改进,使用Matlab编写其核心拟合程序.结果表明,使用改进单纯形法来拟合实测数据可大大提高计算群体药代动力学参数的速度及精度,以便于更好地构造群体药代动力学群体模型.     

随机齿侧间隙下行星齿轮系统的修形方法研究

建立一个包含随机齿侧间隙、摩擦、时变啮合刚度等影响齿轮振动因素的行星齿轮系统动力学模型.使用非线性动力学方法对系统进行求解,并分析激励频率对系统的影响.提出修形的主动降噪措施对系统进行改进,重新计算行星齿轮系统的动力学方程.求解并分析激励频率对改进之后系统的影响,并和原始系统得到的结果对比,可以看出修形对于齿轮系统的减振是有效的.     

Assessing Ideational and Evaluative Skills and Creative Styles and Attitudes

This article describes the rationale for the multiphase creative problem solving process, and reports the findings from an empirical investigation conducted to facilitate the problem solving of managers. The ideational skills of the managers were assessed before and after training in a complete process of creative problem solving, along with their ideational attitudes, creative problem solving style (i.e., generator, conceptualizer, optimizer, or implementor), and evaluative skill (i.e., ability to recognize original ideas). The most important findings indicated that the training had a significant impact on the evaluative accuracy of the managers. They were significantly more accurate in their judgments about original ideas after training, both in their identification of original ideas and their recognition of unoriginal ideas. After training, the managers also gave more solutions and more original solutions to problems. Finally, several variables (e.g., the “preference for active divergence” attitude, and the conceptualizer process style) seemed to moderate the impact of training. Training was therefore effective, with specific effects that can be predicted from pre-training individual differences in attitudes and process style.     

高等院校行政分析与决策系统的设计与实现

为提高高等院校的管理水平和决策水平,充分利用校园网资 源,开发了高等院校行政财政分析与决策系统。解决了诸如数据的动态查询、自动生成报表 、网络环境下数据共享等技术问题,具有网上数据共享、图形界面友好和安全的保密措施等 特点。     

国内外标准法规比对分析系统设计与实现

为发现我国国家标准与国外发达国家标准法规的差距,从根本上提高我国国家标准的总体质量,提升我国产品的质量安全水平,以关键指标(因子)为核心,研究国内外标准法规比对的工作流程,利用面向对象的方法设计,实现了国内外标准法规比对分析系统。该系统适用于所有产品国内外标准法规的比对工作。     

Stochastic balancing and approximation-stability and minimality

A new method of stochastic model reduction has recently been introduced by Desai et al. [1], [2]. The stability of the reduced order model has not previously, been considered. In this paper, we show that the stability of the reduced order model follows directly from the results of Pernebo and Silverman [3]. It is also shown that the reduced order model is minimal, in the controllability/observability sense. The relevance of this notion of minimality to stochastic minimality is made clear.