基于网格实现的汽轮机基础优化设计

工程优化设计往往需要进行大规模的数值计算,拥有大量闲置资源的网格环境为建立这种高性能计算平台提供了可能.但是网格资源的动态性、异构性和分布性的本质特征,阻碍了网格技术在工程应用上的普及.为了利用网格环境中大量的闲置资源来协同解决实际工程中复杂的优化设计问题,建立了一个4层结构的高性能网格计算平台,并利用Kriging近似模型,在该平台上开发了以减轻基础重量和降低基础振幅为目的的多目标汽轮机优化设计的网格算法.使用该算法,在网格平台上对两个汽轮机基础进行了优化设计,与序列线性规划方法的结果比较表明所开发的优化算法有较高的计算精度.还分析了当使用不同数量的计算节点时网格的加速情况,说明所发展的优化方法能够在网格环境中高效地运行,搭建的网格平台也适合于工程优化设计.     

基于网格的演化算法及其应用

通过使用注塑模设计网格平台,可以利用网格环境中动态、异构和分布的资源,协同解决复杂的注塑模优化设计问题。为此,将一个基于信息熵控制的多种群演化遗传算法发展为一个基于网格的演化设计算法。该算法在保持种群多样性的同时能够有效地提高收敛速度,从而缩短优化设计时间。算例的优化结果表明,本文所提出的网格算法具有较高的效率,能够满足注塑模优化设计的需要。最后,对比了使用不同数量计算节点的网格加速情况,并分析了相关的变化趋势及产生原因。     

超滤膜-活性炭联用工艺处理长江原水中试研究

不投加任何药剂的长江原水,通过粗格栅过滤后,直接采用超滤(UF)和颗粒活性炭(GAC)联用工艺进行处理。试验中水温、过滤周期、原水水质等对UF运行均有影响。其中温度的影响最大,UF-GAC联用工艺适合处理水温较高的夏秋季长江原水,而在水温较低的冬季要保证设备稳定运行较困难。长周期比短周期过滤更容易造成不可逆膜污染类物质的积累,水的浊度对膜污染也有影响但表现为可恢复膜阻。UF出水相对稳定并对浊度、铁、锰等指标去除率达99%,氨氮等指标满足出水要求,但对CODMn、UV254等去除效果较差,有时会略高于饮用水出水标准,而经GAC吸附后可满足国家饮用水卫生标准(GB 5749-2006)的要求。UF-GAC联用工艺可在短时间内采用,当活性炭吸附饱和后,便会失去对有机物的去除作用,一旦GAC过滤后出水水质恶化,颗粒活性炭需要更换或再生。     

降低快开式法兰结构应力峰值的讨论

快开式法兰是一种采用牙齿咬合的紧固结构,适用于需要经常开启的压力容器,已在浸漆罐、蒸压釜等一类压力容器中使用。有限元计算表明,这类结构,在法兰与容器端盖连接处有较大的应力峰值,其值远高于其基本应力(薄膜应力)值,使结构在这一区域较为薄弱。设计时,设法减小这种应力峰值至关重要。为达此目的,往往采用增大法兰尺寸的办法,但是,这样一来,使法兰过刚,不仅耗费钢材,增加结构重量,而且还可能造成应力峰     

一类矩阵逆特征值问题的线性规划解法

本文提出用线性规划法求解某些逆特征值问题,并给出几个数字例题。     

浅析网格相关应用技术

文中论述了网格数据传输和资源优化分配等网格相关技术。文中提出一种基于网格的动态数据并行传输方法,该算法能提高数据的传输速率和增强数据传输的稳定性,并给出该算法与其他算法在传输速度和稳定性上的实例比较;文中运用市场价格体系对动态变化环境的良好适应能力来处理网格资源分配中的异构性和动态性等难题。     

基于Kriging模型的汽轮机基础优化方法

本文以Kriging方法为基础,以ANSYS软件平台为构建汽轮机基础模型以及求解位移响应的依据,对汽轮机基础结构进行了常规动力优化.针对汽轮发电机基础动力优化问题,以汽轮机基础结构截面面积和几何位置为设计变量,以结构重量和最大动位移最小化为目标的多目标优化设计模型.采用分级优化的思想,截面面积优化与几何位置优化交替进行,通过多个汽轮机基础的算例结果表明:本方法适用性强,优化效果比较明显,具有一定的工程应用价值.     

血管支架疲劳寿命分析

为了对血管支架的疲劳寿命进行评估,本文建立动脉管壁/血液耦合模型,采用有限元法,利用AN-SYS有限元分析软件,对植入支架后的血管内血流动力学、以及血液对植入支架的血管内壁的作用整个过程进行了模拟分析,实现了结构分析和流体分析的耦合计算,得到了在周期性正弦血流的条件下流固耦合过程的数值结果.由流固耦合结果及304不锈钢高周疲劳的S-N曲线对血管支架的疲劳寿命进行了评估.模拟结果显示,血流对支架产生周期性的应力,此周期性应力影响血管支架的疲劳寿命.     

基于不同扩张模拟方式的支架优化设计

为选取一种简洁而有效的支架扩张模拟方式,用于基于有限元分析的结果对支架进行优化设计,本文选用典型的菱形支架作为算例,采用目前两种常用的支架扩张模拟方式:球囊内施加内压和球囊内施加径向位移,利用与改进的拉丁抽样法相结合的Kriging替代模型优化算法,以减小支架扩张过程中的"Dogbon-ing"效应为目的,分别对支架进行了的优化设计,得到了这两种模拟方式下的优化结果.数据结果表明,基于球囊内施加内压模拟分析的优化结果更符合现有的设计理念.     

基于演化设计的遗传算法在分子对接中的应用

将自然界的物种动态模型引入到遗传算法当中,反映出物种的真实进化状态,开发了基于演化设计的遗传算法。算法采用自适应策略克服了确定交叉和变异概率值的问题,利用小种群策略和最优保留策略保证了种群的多样性,改善了算法的寻优能力,进而提高了计算效率。运用该遗传算法求解分子对接优化模型,给出基于演化设计的分子对接程序。对接实例表明,算法能有效应用于分子对接问题中。