A comparison of transformation methods for evaluating two‐dimensional weakly singular integrals

Accurate numerical evaluation of integrals arising in the boundary element method is fundamental to achieving useful results via this solution technique. In this paper, a number of techniques are considered to evaluate the weakly singular integrals which arise in the solution of Laplace's equation in three dimensions and Poisson's equation in two dimensions. Both are two‐dimensional weakly singular integrals and are evaluated using (in a product fashion) methods which have recently been used for evaluating one‐dimensional weakly singular integrals arising in the boundary element method. The methods used are based on various polynomial transformations of conventional Gaussian quadrature points where the transformation polynomial has zero Jacobian at the singular point. Methods which split the region of integration into sub‐regions are considered as well as non‐splitting methods. In particular, the newly introduced and highly accurate generalized composite subtraction of singularity and non‐linear transformation approach (GSSNT) is applied to various two‐dimensional weakly singular integrals. A study of the different methods reveals complex relationships between transformation orders, position of the singular point, integration kernel and basis function. It is concluded that the GSSNT method gives the best overall results for the two‐dimensional weakly singular integrals studied. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

储层泥浆侵入深度预测方法研究

泥浆侵入半径的确定尚缺乏严格的验证标准.以油水两相渗流理论和离子扩散方程为基础,结合储集层特点,研究了不同储层参数下泥浆滤液对地层的侵入特性.数值模拟侵入时间选取10 d和20 d.数值模拟结果表明,侵入半径在渗透率不变的情况下随孔隙度的增大而减小,在孔隙度不变的情况下随渗透率的增大而增大;当渗透率和孔隙度都发生变化时,泥浆侵入半径一般随孔隙度的增加呈幂函数增加.依据这种关系对测井资料约束处理,得到的泥浆侵入半径较客观地反映了地层的真实情况.     

基于进化算法的常减压装置模拟

提出了基于优选优生进化算法（Select—best and prepotency evolution algorithm，SPEA）的常减压装置模拟方法。以各塔的温度分布为目标，基于生产过程和分析数据，采用SPEA确定各塔板Murphree效率，从而精确描述各塔板平衡偏离程度。在实际应用中，获得具有良好精度的常减压装置模型。系统分析了SPEA算法的关键参数——优选领域大小与计算复杂性及寻优性能之间的关系，结果显示其取值为群体规模的10％最为合适。     

燃气管网动态仿真的研究及应用

研究和了解燃气在管道中的流动，是进行燃气管网系统优化和提高管网输运系统安全性的前提和基础。以流体力学三大守恒方程为基础，建立了等温和非等温条件下的燃气管网稳态和动态仿真理论模型。以有限差分法为基础，得到了上述模型的求解方法，并加入了耗散项，提高了求解方法的稳定性。通过增加初始点和延长出口点的方法，简化了模型的求解。通过在北京六环天然气管网中的初步应用，分别得到了与实际值综合相对误差为1.21％和2.62％的压力和流量仿真值，从而验证了模型及求解方法的可靠性。     

波动方程数值模拟的隐式差分法

在有限差分波动方程数值模拟中,通常采用高阶差分方法来提高空间导数的数值逼近精度,以实现降低数值频散,提高数值模拟精度的目的。首先对差分频散进行了理论分析;然后讨论了估计一阶空间导数的隐式差分格式,并与通常采用的高阶精度显式差分格式进行了对比分析,结果表明,隐式差分格式能够在更宽的波数范围使差分频散控制在可接受的水平,如8阶精度的显式差分格式所适应的波数带宽约为O．55kmax,而隐式差分格式所适应的波数带宽约为0．7kmax;最后通过模型试算,对隐式差分格式的有效性进行了验证。模拟结果表明,用隐式差分格式在一定程度上降低了差分频散,提高了模拟精度。     

丙烯腈装置回收塔内聚合物生成原因的分析

针对丙烯腈生产过程中回收塔内聚合物堵塞降液管造成回收塔运行周期短的问题,通过对丙烯腈回收塔内各组分分布的模拟计算,直观显示了回收塔内各组分的浓度分布,发现了回收塔的聚合段与丙烯醛的富集段相吻合的现象,初步得出了回收塔内局部聚合的原因;通过对塔内聚合物的特性分析和评判,进一步证实了“回收塔内局部聚合严重是由于在聚合段丙烯醛聚集引起”这一现象;根据模拟计算结果和实际运行经验,提出了预防聚合物堵塞降液管的措施,并进行了部分生产验证,为丙烯腈生产企业延长装置运行周期提供了理论指导。     

SIMPLIS环境中开关电源集成电路控制器模型的开发及应用

介绍现代开关电源行业仿真工作的意义和现状,以及专用仿真软件包SIM etrix/SIMPLIS的优点和不足。通过实例给出SIMPLIS环境中集成电路控制芯片的建模过程,并就其中的关键技术予以简单讨论。     

miPP/ziPP共混体系的流动性能

首次对茂金属聚丙烯(miPP)／齐格勒-纳塔聚丙烯(ziPP)共混体系的流动性进行了系统的研究。研究发现，在miPP／ziPP共混体系中，miPP含量的变化改变了共混体系的相结构，这种相结构会随着温度和剪切速率的变化而产生明显的变化，从而改变了体系的流动性能，且该共混体系在不同剪切速率下的流动曲线可以分别通过两个模型进行模拟。     

有限元技术在数值试井中的应用

分析了试井技术的发展趋势，对有限元分析技术及其发展作了较为全面的介绍，重点阐述了利用有限元技术进行三维建模的方法和步骤，尤其是对复杂的非对称边界和非均质油藏的建模方法和技巧进行了深入探讨。利用数值试井技术，石油工程师可以方便准确地对复杂油藏和边界进行建模，试井的模拟过程和油藏任意位置的压力瞬间变化都可以通过图形和颜色的变化显示出来，解释的精度和速度都得到了大大地提高。     

Progressive damage modelling of SMC composite materials

The present work deals with the modelling of damage behaviour for sheet moulding compound (SMC) composite materials using a finite element analysis package. Specifically, a comparison is made between the results obtained experimentally for a three-point bending test, and those obtained from numerical simulation using a material model already implemented. The simulation has been performed for the material models available within the PAM-CRASH software. The simulation results are compared and validated with respect to experimentation.