变水头边界条件下土壤水分运动数值模拟

本研究提出了一种变水头条件下一维土壤水分运动数值模拟的边界处理方法，采用隐式差分法对基本方程进行差分离散，用迭代法求解非线性方程。在结合室内实验验证模型可用的基础上，分析了变水头条件下不同土壤初始含水率、不同初始水头高度下土壤水分的运动规律。结果表明，土壤初始含水率和初始水头对水分运动都有较大影响，作者提出的变水头边界处理方法可用于水分入渗历时和湿润锋的预测。     

不同电磁边界设置的仿真研究

首先介绍了电磁边界设置在电磁场计算中的重要意义和常用的四类边界条件的基本原理;其次对三维PML吸收边界条件进行了深入探讨:选取IOOMHz的平面波为激励源,分别采用四类边界条件,以典型长方体导体槽为分析模型进行电磁场模拟吸收的数值仿真:最后比较仿真结果得出了各种边界条件的应用范围.     

TTI介质井间地震波场紧致交错网格高阶有限差分模拟及边界条件

研究井间地震波场的形成过程以及波场的传播机理、规律,对于指导实际井间地震勘探有着重要的意义．从具有倾斜对称轴的横向各向同性介质（TTI）的二维三分量一阶速度-应力弹性波方程出发,采用高阶紧致交错网格差分算子对方程进行差分离散,得到了TTI介质中井间地震波场正演的高阶有限差分格式．并推导了TTI介质完全匹配层吸收边界条件公式和相应的紧致交错网格高阶差分格式,在此基础上实现了二维三分量TTI介质中井间地震波场模拟．数值算例表明：紧致交错网格高阶有限差分方法模拟的记录精度高,数值频散小,该方法能够精确的模拟复杂各向异性介质中的地震波传播过程,可以得到高精度的正演记录．完全匹配层吸收边界能有效地解决人工边界问题,是一种高效的边界吸收算法．     

不同分辨率下风场的数值模拟仿真研究

文中利用新一代中小尺度数值预报模式WRF模式,针对发生在广州白云机场附近的一次风切变过程进行了数值模拟,模拟中采用四层嵌套的方式,在物理过程方案等参数完全一致的情况下,研究只有水平分辨率的不同对风场模拟效果造成的影响.实验中分别采用了9km、3km、1km和0.33km的水平分辨率,分别从水平风场和垂直风场两个角度对模拟效果的不同进行了对比分析,结果表明水平分辨率不同的模拟结果中风场的分布和变化趋势是一致的,但较高的分辨率对风场的模拟更加细致;当水平分辨率高于1km及其以上时,可以模拟出水平风场的细微变化;随着高度的增加,分辨率的不同对水平风场的模拟结果影响减小;水平分辨率的提高使模拟结果中垂直风场的变化更加剧烈,垂直气压场的变化幅度更大     

基于正交轨迹的共形PML数值仿真方法

从材料的观点看,完全匹配层是各向异性的介质.场在完全匹配层遵从麦克斯韦方程.通过设计磁导率和介电常数张量参数来实现任意形状的共形完全匹配层.为匹配层动态稳定,可应用二维正交轨迹网格和FDTD方法实现了数值共形完全匹配层仿真,数值仿真结果表明基于正交轨迹网格的共形完全匹配层为一个共形FDTD或FEM方法提供了一个有效地吸收边界条件.     

基于多核并行计算的无人机CFD数值模拟

随着计算机系统向多处理器多核架构发展,针对航空工程技术高精度大规模求解问题,提出了一种高效、准确的无人机CFD（Computational Fluid Dynamics）数值模拟多核并行计算方法。对典型机翼进行了串行解法和并行解法的数值校验,验证了以N-S（Navier-Stokes）方程为主控方程的数值求解方法的正确性。接着对比了串行计算和并行计算的时间、加速比等性能,最终获得了针对无人机整机的一种高效的并行计算方法,并对某无人机整机纵向气动特性进行了数值计算。采用FLUENT脚本记录功能,实现不同工况按编译顺序自动计算、保存数据和切换,提高了计算效率。从模块角度详细介绍了CFD串行、并行计算的工作原理,为采用并行计算的方法提供了依据。     

基于边界扫描的模拟电路BIT技术研究

边界扫描技术在模拟电路的可测性设计大多仍停留在IEEE1149.4标准所规定的模拟测试总线上,并没有做到真正意义上的内建自测试设计;针对模拟电路信号提取和比较相对困难的测试难点,提出采用方波脉冲作为测试激励信号的方法,并以模拟开关为辅助桥梁,设计了基于边界扫描的模拟电路BIT结构;通过各个模块功能的时序仿真证明了该结构设计的合理性,并以集成运放uA741作为被测电路,通过信号上升沿脉冲计数充分证明该结构的可行性。     

带矢量ABC底面的共形完全匹配层

共形完全匹配层是一种有耗各向异性媒质组成的凸且光滑的壳体,其底面一般是PEC面或PMC面,但是PEC面或PMC面会对原散射场产生反射;为了减少底面反射,将CPML原有的PEC（或PMC）底面改为矢量ABC吸收边界,并给出了带矢量ABC底面的CPML泛函公式。通过数值算例证明,这种带矢量ABC底面的CPML边界不仅减少了底面反射,而且吸收效果好,计算精度高。     

CCA三支决策模型的边界域样本处理

构造性覆盖算法（constructive covering algorithm,CCA）三支决策模型在学习过程中根据样本分布特征,自动产生正域、负域和边界域。该模型为边界域样本处理问题提供了新的思路。重点讨论了基于CCA的三支决策的边界域样本处理问题。对边界域样本处理提出了两种决策方案：一种为处理全部的边界域样本,给出了距中心最近原则、距边界最近原则、万有引力原则3种方法;另一种为处理部分的边界域样本,即只对满足一定条件的边界域样本作进一步的划分,这样使不满足条件的边界域样本仍保留在边界域,提高了边界域样本处理的正确率。用十字交叉法在5组数据集上对这两种决策方案进行了对比,实验结果表明,处理部分边界域样本时正确率更高,效果更好。     

扩散式旋风除尘器三维气相场的数值模拟

采用计算流体动力学(CFD)的数值方法,用RSM模型模拟计算扩散式旋风除尘器内气相流场的三维速度分布和压力分布。模拟结果显示:在反射屏以下部分,其速度和压力变化不明显;反射屏顶部以上速度呈"三峰"对称分布;压力损失最大的位置在排气管下端与进气口下端相平齐的位置。     

大型铸钢件热场测定与计算机数值模拟研究

本文叙述了对大型铸钢件温度场测定以及计算机数值模拟结果。对大型铸钢件的温度进行测定，对得到的数据进行处理，获得有关浇注金属及铸型材料的热物性参数，用于计算机数值模拟，研究铸件生产工艺的合理性并对铸件不同工艺方案进行浇铸的数值模拟计算、以此得到较优的铸件生产工艺。     

编写Vb程序控制Excel处理数值模拟的数据

本文利用VB编程控制电子表格Excel处理数值模拟之后产生的大量数据,实现结果数据处理可视化,并提高数据处理准确性并节约时间。     

非贯穿侵彻超高分子量聚乙烯纤维软体防弹衣数值模拟

为研究9 mm手枪弹非贯穿侵彻作用下超高分子量聚乙烯纤维(Ultra High Molecular WeightPolyethylene Fiber,UHMWPE)软体防弹衣的破坏形态,用含损伤的正交各向异性本构模型在LS-DYNA中建立该防弹衣的有限元模型.仿真结果表明:有限元模拟防弹衣的破坏形态与试验结果基本一致;UHMWPE复合材料具有优异的抗弹性能.该数值模拟方法能有效评估和预测复合材料抗弹性能和冲击形态.     

数值模拟在地下水环境影响评价中的应用

本文利用地下水数值模拟软件Visual Modflow,在详细研究某电厂周边水文地质条件的基础上,建立了研究区的地下水流动模型和地下水溶质运移模型,对电厂事故工况下泄露到地下水中轻质柴油的运移规律进行了模拟研究,就其对地下水的影响进行了分析评价。结果表明:模拟期内柴油对含水层造成了污染,并且存在超标现象,但没有对保护目标造成明显影响。结合数值模拟过程,提出了数值模拟在地下水评价应用中的一些注意事项,可为今后的地下水评价提供参考。     

地震断层危害场的有限差分三维数值模拟

采用显式拉格朗日有限差分法,通过对所建立的张店-仁河断裂的地质构造三维结构模型施加不同的地震波荷载,得到了地震活断层危害场的数值模拟结果,包括各种情况下的变形场、应力场和位移场.数值模拟结果均以图形化的方式显示出来,最后对模拟计算结果进行了分析.     

三维数据场可视化技术在油气资源评价数值模拟中的应用

本文介绍使用三维数据场可视化技术在油气资源评价数据模拟中绘制四维曲面等值图的方法和显示形式。所绘制的等值图均采用立体图直观反映地下真实方位，且能根据用户要求进行旋转、切割等运动。将所希望的方位或层位显示给观察者，从而能方便地观察各方向以及各层网络平面或非网终平面上等值图的变化规律。     

模拟电路边界扫描功能性测试模型研究

边界扫描技术在数字电路中已经基本成熟,但在模拟电路中还涉足较少。为了提高模拟电路系统的可靠性和可测性设计,对模拟电路面向功能性测试的边界扫描模型进行了研究,结合IEEE1149.1标准框架结构和IEEE1149.4标准混合信号测试总线思想,提出了利用数字寄存器控制模拟开关的边界扫描单元结构,设计了面向功能测试的模拟电路边界扫描模型,简化了测试存取口,降低了测试难度,同时构建了模型测试平台,实现了模型的功能测试功能。     

改进的流体模拟固体边界处理算法

流体模拟是计算机图形学的一个重要研究分支,流体的固体边界处理一直是流体 模拟的研究重点,光滑粒子流体动力学(SPH)方法中的镜像粒子法是处理固体边界的一个重要方 法。镜像粒子法通过靠近边界的流体粒子在边界外动态生成对应的镜像粒子来处理固体边界问 题,但随着边界复杂程度的提高,传统的镜像粒子法生成镜像粒子的复杂度也随之提高,模拟 效率随之降低。为此,文章对镜像粒子法进行改进,提出一种新的镜像粒子场量求值方法,有 效地降低了复杂边界情况下生成镜像粒子的复杂度,且使靠近边界的流体粒子场量更加均匀。 仿真实验结果表明,随着流体模拟粒子数的增加以及边界复杂程度的提高,该方法比传统镜像 粒子法效率高的优势也更加明显。     

近断层危害场的三维并行数值模拟

在采用Metis软件包进行区域分解的基础上,结合大型稀疏矩阵的行压缩存储方式,求解基于预处理共轭梯度法的有限元方程组,开发并行有限元计算程序。对三维地质模型进行计算模拟,得到的张店-仁河断裂近断层地震危害场的位移场数值计算结果表明,该并行程序取得了较好的计算加速比。     

雷诺应力模型对旋流器内流场的数值模拟

深入研究了液-液水力旋流器的流动机理和分散油相的流动特点及处理方法，用计算流体动力学（CFD）的数值方法，采用雷诺应力（RSM）模型对油水分离旋流器的内部流场进行了数值模拟。分析了旋流器内部的体积浓度分布，压力分布，以及切向、轴向和径向速度分布的规律，揭示了油水两相流的分离特性。并且在不同流量下，计算出了旋流器的流量一效率曲线，计算结果与实验数据吻合较好，从而说明该湍流模型和数值算法的可靠性，同时也为进一步研究水力旋流器的分离机理、流场特性以及结构优化设计提供了一条有效的途径。