材料界面运动的Level Set算法

多材料结构中材料界面的变形运动在几何上可以抽象为闭曲线或闭曲面随时间的演化.本文导出了材料界面演化过程的隐函数描述,得到了材料界面运动所满足的Halmilton-Jacobi方程,并且采用数值粘性最小,捕捉函数奇异性的能力最强的Godunov格式来求解.从而将材料界面演化变形的Level Set算法归纳为初始化、速度扩展、材料界面变形计算与重新初始化并循环迭代计算四部分.为了消除界面变形所产生的振荡现象,本文还给出了平均曲率流算法,可以对界面具有平滑作用,快速消除界面中达到高曲率部分,减小界面的几何长度,使界面趋于光顺,并尽可能保持Level Set函数的零等值线的平均位置不变.最后给出了两个Level Set数值算例,说明了本文方法是有效的.     

基于保色散关系的迎风WENO格式的研究

W ENO(W eighted E ssentially N on-O scillatory)格式能够高分辨率地捕捉诸如激波等间断,而保色散关系(D issipation-R elation-P reserv ing,DRP)格式适宜于处理高频波传播问题。计算气动声学(Com putational-A eroacoustics,CAA)领域有大量的既有高频波传播又带有激波的问题,结合W ENO格式和DRP格式的优点基于保色散关系构造出优化的迎风W ENO格式。数值实验中比较该格式捕捉波数的能力和精度,显示处理CAA基本问题具有高精度、高分辨率的特点。     

基于参数化水平集法的热传导结构拓扑优化

针对利用传统水平集法(level set method,LSM)进行热传导结构拓扑优化计算过程复杂及计算效率低等问题,本文将参数化水平集法(parametric level set method,PLSM)引入热传导结构拓扑优化中,通过紧支径向基函数(compactly supported-radial basis functions,CS-RBFs)插值初始的水平集函数,建立了以CS-RBFs的插值系数为设计变量,结构的散热弱度为目标函数以及材料体积为约束的热传导结构拓扑优化模型,再通过移动渐近线法(method of moving asymptotes,MMA)更新CS-RBFs的插值系数,结构的优化过程转化为插值系数的更新过程,由此得到最优拓扑。数值算例结果表明利用参数化水平集法(PLSM)与传统的水平集法(LSM)得到的拓扑结果基本一致,验证了该法的可行性和有效性。     

装药水下近距离爆炸作功能力的试验测量方法

通常水下爆炸能量测试结果只反映炸药自身的能量结构,无法表征装药对邻近结构物的作功能力.基于效应物动响应对装药水下接触及近距离非接触爆炸的作功能力试验测量技术进行初步研究.采取弹道摆试验方法实现水下接触爆炸,以爆炸驱动下摆体获得的冲量来表征装药水下接触爆炸的作功能力.采用两种试验方法表征水下近距离非接触爆炸的作功能力:第1种为边界可滑移圆板的动响应,通过观测靶板中心变形时程,得到冲击波及气泡的阶段毁伤比例及总体毁伤情况;第2种以强舱段缩比模型的整体运动响应,以刚体运动及位移得到爆炸载荷的驱动能力.试验结果表明:水下接触爆炸时冲量约为空中爆炸时的3倍;近距离爆炸时,冲击波及气泡两个阶段的变形能比例为先快速减小再趋于平缓的变化过程,距离药包越近,能量吸收比例越小.试验测量技术可为水中兵器毁伤威力评估提供一定的技术参考.     

基于变分Level Set方法的图像分割

文章主要利用levelset函数隐式地追踪图像的边界来实现图像分割。在该文中首先给出了一个变分问题以及相应的Euler-Lagrange方程,并且提出了一种求解该方程的数值算法,使得计算速度有了很大的提高。数值算例表明,该水平集算法具有数值稳定性,不会出现振荡现象,可以很好地处理拓扑结构的变化。     

11t桥式浇铸机的设计

桥式浇铸机是生产过程中的主要设备。它主要由桥架、大车、小车以及电气部分组成。小车(见图1)上带有一个提升柱子,货叉沿柱子升降,通过地面遥控定位,将砂型放置于托盘上。托盘由浇铸机运至电炉前,铸模内充满AZS熔融液体,然后再将托盘放在地面上,由浇铸机将其运至脱套／人退火箱工位。     

进化算法的计算结果呈现方式

进化算法（Evolutionary Algorithms,EAs）作为求解非线性规划问题的有效求解工具已经越来越受到工程和优化领域的国内外专家和学者的重视,进化算法类的文章在世界上各种期刊中占据了大量比例。目前仍有很多刚刚从事进化算法理论与实践方面研究的国内学者对如何表现进化算法的计算结果比较迷茫。为此对于算法的计算结果展现方面进行了阐述。     

双曲守恒律标量方程的高分辨率激波追踪方法

本文将四阶CWENO(中心加权基本无振荡)格式、Level Set方法以及四阶NCERK(自然连续外推的Runge-Kutta)方法结合起来,追踪了一维双曲守恒律方程的激波解.利用NSFD(非标准有限差分)格式来扩展CWENO重构的范围同时提高格式的精度.上述方法也能成功追踪二维双曲守恒律方程的激波解.还将本方法与标准的激波捕捉方法相比较,由此可知基于Level Set方法的格式的有效性和逐点收敛性.     

四阶高分辨率熵相容算法

针对一维Burgers方程和一维Euler方程组的数值求解问题,提出了一种四阶高分辨率熵相容算法。新算法时间方向采用半离散方式,空间方向应用四阶中心加权基本无振荡(CWENO)重构方法,数值通量引入Ismail通量函数,将新的四阶算法应用于静态激波问题、激波管问题以及强稀疏波问题的数值求解中,并将所得结果同准确解以及已有算法所得结果进行了分析与比较。数值结果表明:新算法计算结果正确、分辨率高,能够准确捕捉激波及稀疏波,并能有效避免膨胀激波的产生。新算法适用于准确解决一维Burgers方程和一维Euler方程组的数值求解问题。     

不确定环境下创新性产品供应链生产能力决策模型

为优化供应链的性能,引入订购量承诺契约.在该契约中,购买商向制造商进行订购量承诺,确定最少购买量,制造商据此确定最优生产能力.首先讨论订购量承诺契约在不同批发价条件下的适用性,分析供应链性能改进的Pareto区间.继而引入基于订购量承诺的价格折扣策略,通过分析供应链成员的最优决策论证了进一步改进供应链性能的可能性.通过算例对结论进行了说明.