一种基于WENO重构的半离散中心迎风格式

通过三阶WENO重构和半离散中心迎风数值通量的结合,给出了一种求解双曲型守恒律方程的三阶半离散中心迎风格式,格式保持了中心差分格式方法简单的优点．数值计算的结果表明该方法具有较高的分辨率．     

西江高要河段历史洪水的调查核实

一、问题的提出西江历史洪水在高要河段的查测资料自五十年代迄今已积累了大量调查成果,经有关专业单位反复分析,上下游对照,认为自1784年以来的历史洪水位应以1915年,1949年,1924年的顺次排列,作为计算分析的依据。     

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.     

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。     

面向机器人路径规划的改进粒子群算法

针对复杂地图环境下的机器人路径规划问题提出一种聚类融合交叉粒子群算法,以避免传统粒子群算法(Parti-cle Swarm Optimization,PSO)容易陷入早熟且搜索精度差的问题.首先,根据粒子的适应度值对粒子进行k均值聚类,使较多的良性群体极值位置得到保存,从而增强粒子的探索能力;其次,用交叉、变异算子增加粒子多样性,避免在迭代前期粒子陷入早熟导致算法停滞;然后,采用自适应粒子群参数设置,减少粒子走入局部最优概率.最后,对比不同复杂度的地图算例结果发现,改进后的算法最终在安全避开障碍物的同时,具有搜索精度高、稳定性好且路径更优的效果,在路径规划上具有一定的实用价值.