基于拓扑和形貌优化的驾驶室结构设计

为实现汽车零部件的创新设计,以某工程车驾驶室的简化有限元模型为研究对象,用HyperMesh作前处理,在OptiStruct中建立多工况条件下拓扑优化与形貌优化组合的整体优化模型,通过OSSmooth工具将优化后的结果导出后在CATIA V5中显示.拓扑和形貌组合优化技术的实践表明,该方法对产品部件的综合设计具有较好的适用性,可为设计人员提供设计思路.     

悬臂梁大变形的向量式有限元分析

为分析悬臂梁的几何非线性行为,用向量式有限元法将结构离散成质点系以及质点间的连接单元.根据牛顿第二定律得到每个质点在内力和外载荷作用下的运动方程以及悬臂梁在每个时刻的变形用该时刻质点系的运动表示.结合刚架元的节点内力和等效质量得出质点位移的迭代计算公式,采用FORTRAN编制计算程序,对悬臂梁分别承受集中载荷和弯矩下的大变形进行算例分析.计算结果与理论解吻合较好,表明该方法能很好地模拟分析悬臂梁的大变形.     

基于扩展有限元法的黏聚性裂缝模型的混凝土梁断裂过程模拟

为研究混凝土梁的断裂过程,提出用基于二维扩展有限元法（eXtended Finite ElementMethod,XFEM）的黏聚性裂缝模型模拟混凝土简支梁在集中载荷作用下的断裂过程.推导考虑近裂尖奇异性的基于XFEM的黏聚性裂缝模型,得出裂缝开度随裂缝长度的变化曲线;对上述模型与相关文献用有限元结合节点释放技术对相同时间的裂缝扩展的计算结果进行比较,二者结果吻合良好,并与实际裂缝扩展过程相符.计算结果证实基于XFEM的黏聚性裂缝模型能有效进行混凝土梁的断裂过程模拟.     

面向对象有限元并行计算框架PANDA

为提高我国工程数值模拟软件的开发能力,面向武器工程大规模并行计算需求,基于层次化、模块化及面向对象的现代软件设计技术,分析探讨有限元并行计算框架的设计方法,形成初步的基础开发框架PANDA 0.1版;详细描述PANDA框架的层次结构设计,并探讨该基础开发框架设计中的底层网格数据结构设计、有限元共性管理模块及并行策略等部分关键技术;简要介绍PANDA框架的扩展应用方法.研究表明：采用框架技术进行结构力学有限元程序开发,具有高效、快速和便捷等优点.     

商用电热开水器内胆结构优化

为提高商用电热开水器的使用寿命,将开水器水箱壁的变形量作为优化对象,通过变动水箱壁加强筋的位置来获得水箱壁的最小变形量;用ANSYS Workbench建立有限元模型并施加载荷和边界条件,进行结果分析和结构优化;根据最高水位和最低水位情况下变形量的大小与加强筋位置的分析比较,确定加强筋的最佳位置．结果表明经优化后,目标面（有加强筋的正面）的变形量降低29％．     

压电换能器瞬态接收特性的有限元模拟研究

接收信号在压电换能器压电层中的多次反射及波形转换对超声检测的灵敏度和分辨率有重要影响,如何优化阻尼结构与材料参数是提高压电换能器接收性能的关键之一。本文用ANSYS有限元软件中的力-电耦合瞬态模拟方法,研究了压电直探头中阻尼结构的几何尺寸及声阻抗对其瞬态响应的影响,得到了压电换能器中不同时刻的弹性波场、电场分布以及输出电压响应曲线,揭示了换能器瞬态响应产生的多次反射波对其检测灵敏度和分辨率的影响。研究结果表明：通过改进的阻尼结构与材料参数对消减接收信号的多次反射,缩短余振时间具有明显的作用,也可以大大降低换能器的研发周期和成本。     

热传导及其在航天器系统中的计算方法

热传导以及热问题是航天器以及内部有效载荷在工作时必须注意的问题。为了计算出航天器系统的温度分布,进行温度影响的分析,主要研究了热传递过程以及热传递在航天器中的实际数学模型,进行热分析计算的几种数值方法,并对热网络模型计算法和有限元模型计算法做了详细的论述。通过上述方法计算出了整个系统的温度分布,对后续的航天器热控提供了可靠的依据。     

基于扩展数学形态学的车牌定位算法

在汽车牌照识别系统中,车牌定位是整个识别模块实现的前提,目前车牌定位的方法多种多样,各有所长,但存在着计算量大或定位准确率不高等问题。边缘检测是常用的车牌定位方法,边缘检测的质量决定了车牌图像的最终定位结果。一般人们习惯于用基于梯度和基于模板的算子提取边缘,但这类算子都不能很好地滤除噪声,因而给噪声图像边缘检测带来了困难。根据数学形态学原理与方法,提出一种扩展数学形态学车牌图像边缘检测算子,并结合水平和垂直投影进行车牌定位。实验结果表明,该算法不仅能成功提取车牌图像边缘,而且能很好地滤除噪声,从而实现准确车牌定位。     

虚拟计算环境中一种基于惩罚激励的信誉模型

基于信誉构建信任机制是解决虚拟计算环境[1]中行为可信问题的重要途径。现有信誉模型对不良行为的动态适应能力和对信誉信息的有效聚合能力不足,缺乏鼓励节点积极参与诚实合作的有效机制。本文提出一种基于惩罚激励机制的信誉管理模型PERep,根据自主元素行为特征和信誉状态区分交易行为的合作与偏离,并对偏离行为进行惩罚;给出了PERep的分布式实现。实验表明,PERep能准确地区分诚实交易和恶意行为,有效提高自主元素诚实交易的积极性并减少恶意行为的危害。     

Computing electromagnetic eigenmodes with continuous Galerkin approximations

Costabel and Dauge proposed a variational setting to solve numerically the time-harmonic Maxwell equations in 3D polyhedral geometries, with a continuous approximation of the electromagnetic field. In order to remove spurious eigenmodes, three computational strategies are then possible. The original method, which requires a parameterization of the variational formulation. The second method, which is based on an a posteriori filtering of the computed eigenmodes. And the third method, which uses a mixed variational setting so that all spurious modes are removed a priori. In this paper, we discuss the relative merits of the approaches, which are illustrated by a series of 3D numerical examples.