基于间断有限元法求解三维NS水流方程

给出了间断迦疗金有限元(DG)法在求解三维NS水流方程中的理论推导过程.指出:其求解某单元时只需使用相邻单元的模板,就可使该方法具有高度的并行性;其本质具有局部特征,因此很容易通过提高插值多项式的阶数来提高模拟精度;间断有限元保证了每个单元的通量守恒,因此可以结合上风数值通量来模拟高流动梯度问题.     

水布垭工程岩溶研究与帷幕优化

水布垭水电站位于清江中游河段,大坝为混凝土面板堆石坝,地下式引水发电系统,装机1 840 MW,大坝正常蓄水位400 m,相应库容43.28亿m3,最大坝高233m,坝高居世界同类坝首位.该电站是一个石灰岩坝址,岩溶化程度很高,坝基及绕坝渗漏问题十分突出,计算表明,如果坝址不作防渗处理,其渗漏量可达7 m3/s,水量及电能损失严重,还将对坝基中的剪切带产生冲刷破坏,埋藏在坝基下的多条岩溶管道系统在洪水期将直接冲刷大坝的堆石体.为此需要设置一条总长2 588.3 m,面积达44.14万m2,钻灌总进尺达39.2万m的地下帷幕工程.防渗帷幕初期采用了全封闭方案,投资4.76亿元(与大坝投资相当).经大量的地质科学研究,包括岩溶发育规律、控制因素及岩体渗透特性等;提出了Ⅰ号岩溶管道具有独立的补、迳、排系统,邹家沟一带存在"弱岩溶化地块",该地块隔断Ⅰ号岩溶系统与库水的联系;对于帷幕线上的强岩溶发育区通过封堵岩溶洞穴可以实现"变岩溶化岩体为裂隙性岩体",同时提出了在复杂岩溶地区帷幕优化的原则和类型.水布垭工程按地质提出的帷幕优化图形实施后,钻灌进尺将小于30万m,初步估算可节省投资近亿元.     

基于3D-ICT图像的涡轮叶片形面点云高精度提取技术

为了高精度提取涡轮叶片内外形面点云数据,提出了基于叶片3D-ICT图像的轮廓追踪方法.对轮廓追踪与细化过程中出现的干扰环、孤立点、轮廓片断的处理进行了分析;为了进一步提高轮廓追踪的精度,利用矩匹配方法进行二次追踪,使得轮廓坐标精度达到亚像素级.实验结果表明,该方法可以得到叶片内外形面有序、密集的高精度点云数据.     

基于中心定位算子的遗传算法

针对遗传算法局部搜索能力弱,求解精度不高的缺陷提出了一种中心定位算子.在进化一定代数(T)后,选择最优的若干个(N)染色体基因来计算中心定位算子,从而确定与中心定位算子相同的基因位,并且在以后的交叉、变异操作中,都不让相同的基因位参与.随着算法的进行,染色体相同的基因位逐渐全部地被确定下来.其次,通过与小生境技术的局部搜索能力算法的结合,提高了该算子的全局优化能力;最后,通过几个非常容易陷入局部最优的测试函数测试表明几乎所有的峰值都得到了理论值.     

基于梯度算子的蚁群图像分割算法研究

提出了一种基于梯度算子的改进蚁群图像分割算法,解决了用传统分割方法很难将目标与背景灰度值相似图像分割的难题.该算法基于经典的梯度算子图像分割,从聚类的角度出发,综合像素的灰度、梯度特征进行特征分割.蚁群算法是一种具有离散性、并行性、鲁棒性和模糊聚类能力的进化方法,通过设置不同的蚁群、聚类中心、启发式引导函数和信息激素来解决蚁群算法循环次数多,计算量大的模糊聚类问题.实验证明,该改进蚁群算法可以快速准确的分割出背景和目标灰度值极其相似图片的目标图像,是一种有效的图像分割方法.     

求解旅行商问题的自学习粒子群优化算法

针对旅行商问题,提出了一种带自学习算子的粒子群优化算法,根据旅行商问题及离散量运算的特点,对粒子的位置、速度等量及其运算规则进行了重新定义,为抑制早熟停滞现象,定义了变异速度来保持粒子群的多样性,使用自学习算子来提高算法的局部求精能力,使算法在空间探索和局部求精间取得了较好的平衡,与领域中的其它典型算法进行了仿真比较,结果表明,该算法具有良好的性能.     

Vague的等价聚类分析

聚类分析在现实生活中有着重要的应用.参考模糊集中有关等价聚类分析的方法,在Vague集的等价关系基础上,提出了Vague集的等价聚类分析中如等价矩阵、at,af截矩阵等一些基本理论,给出了Vague集的等价聚类分析一个具体的方法--传递闭包法,最后以一个具体的实例,验证了Vague集理论的等价聚类分析的可行性.     

求解TSP的交配算子设计策略

旅行商问题(TSP)是一类典型的NP完全问题,遗传算法(GA)是求解这类问题的常用方法之一.由于该问题的解是一种特殊的序列,一些典型的GA交配方法在求解该问题时的性能并不理想.通过多次对比两种常用的GA交配方法与3种专门为TSP作优化的交配方法,总结了一种对旅行商问题的交配算子的设计策略,即注重对双亲的边继承以及加入适当的贪心控制策略.通过对Gr17、Oliver30、Eil51、Eil76和Krob100等测试数据进行实验,证明了在该策略的指导下改进的两种交配算子具有更好的表现.     

灰度图像的自适应边缘检测

提出利用灰度图像的均方差直方图实现自适应多尺度高斯滤波,实现在去噪的同时保留图像边缘特征,并通过灰度图像梯度特征信息,自适应生成动态阈值,对边缘进行自动检测,克服了传统Canny算子参数需要人为设定的不足。实验结果表明,与传统Canny算子相比,该方法可有效保留边缘信息,更具实用性。     

LTS中的弱不变量与限制乘积

本文在文献[1,2]的框架下给出了弱不变量的定义,讨论了其性质及与不变量之间的关系。此外,本文还引入了迁移系统的限制乘积概念,并以此为工具研究了弱互模拟和弱不变量之间的相互转化。