施工隧道内粉尘受力分析及其运动研究

为了研究隧道内粉尘的分布规律,首先分析了钻爆法施工各工序的产尘原因,然后对粉尘在隧道内的受力进行了分析,最后根据分析结果建立了隧道内粉尘的运动方程和扩散方程。     

低瓦斯条件下煤与瓦斯突出过程的能量分析

瓦斯突出是世界上的重大灾害,是国内外煤矿安全开采的重大科学和技术难题。近年来,特重大瓦斯突出事故在低瓦斯矿井接连发生。为了探究发生低瓦斯突出的合理性和产生机理,构建了以煤层埋深,瓦斯压力以及煤体坚固性系数为变量的突出过程能量方程。通过计算,一方面验证了低瓦斯条件下突出现象的存在性和合理性,在突出源区低瓦斯条件下,异常地应力以及煤体坚固性系数起着主导作用;另一方面,对于极破碎的构造煤来说,一旦达到一定开采深度,就会发生低瓦斯突出现象,此时瓦斯压力0.74 MPa就不能作为判定是否发生突出的依据。     

波动方程地震成像技术及其展望

本文综述了波动方程地震偏移成像方法研究的现状,指出了各种算法的问题和解决方案,波动方程偏移成像发展趋势进行展望,详细讨论了保幅偏移方法。     

球坐标系下中子输运方程泄漏项的简便推导

采用一种恰当的方法,简便地推导出中子输运方程泄漏项在球坐标系下的表达式,该方法避免直接寻求二面角与中子飞行距离之间的复杂微分关系,转而寻求二面角与其他平面角之间的几何关系,再利用其他平面角与中子飞行距离之间的微分关系(通常是已知的或比较容易推导得到),便可间接推导出中子输运方程泄漏项在球坐标系下的表达式。该方法与传统方法推导得到的表达式完全一致,且推导过程直观、物理图像清晰。     

基于电子连续性方程的新型交流电弧炉通用模型

交流电弧炉是现代钢铁冶炼的主要设备,但其作为一种典型的非线性时变负荷,给电网电能质量带来了十分严重的影响。交流电弧炉的精确建模对深入理解电弧的时变性和非线性,准确评估其电能质量问题,以及制定针对性的治理方案具有重要的意义。现有模型对电弧的内部特性涉及较少,不能完全反映电弧的物理性质,建模效果较差,数据要求较高,使用局限性较大,适应性不强。基于此,文章研究一种新型的交流电弧炉通用模型,首先,根据电子连续性方程构建确定性电弧模型,并以叠加周期性正弦信号和带通白噪声的方式模拟弧长的变化规则;然后,通过机理分析近似估算模型中各个参数的取值范围;最后,以50t炼钢交流电弧炉和电石炉作为研究对象,在Matlab/Simulink软件中验证模型的可行性和适用性。研究结果表明,所提模型能较好地体现电弧的内在特性,无需大量实测数据,工程实用性较强且适用范围较广。     

双资产欧式期权定价问题的特征有限元方法

本文针对双资产欧式期权定价问题构造了特征有限元方法,给出了此方法的L²-模最优阶误差估计和H¹-模最优阶误差估计.数值算例验证了该方法的收敛性与稳定性,同时表明该方法克服了数值震荡现象.     

基于有限元方法的频率域弹性波全波形反演

本文基于有限元方法,研究和发展了频率域弹性波方程的全波形反演方法.首先详细阐述了频率域弹性波方程的有限元正演方法,包括矩形单元上的有限元全离散格式、完全匹配层吸收边界条件以及有限元计算中震源的处理,并进行了正演模拟数值计算.其次,推导了矩形单元的全波形反演公式及其离散格式,也包括预条件最速下降法和正则化方法的结合应用.对均匀模型和国际标准的Overthrust复杂构造模型进行了并行全波形反演计算,反演中假定密度已知,通过反演Lame参数来反演纵波和横波速度.反演基于频率多尺度策略,从低频至高频逐级进行,对数据含噪情况的也进行了计算,均得到了较好的反演结果.数值计算验证了文中方法、格式和算法的正确性和有效性.     

基于动力显式算法的热成形数值模拟预测

考虑金属热处理相变动力学模型,建立了适用于高强度钢板热成形的热、力、相变多场耦合本构方程。基于大变形动力显式有限元算法及上述多场耦合本构方程,建立了热成形动力显式有限元方程。并将板料相变潜热释放引入到热成形温度场分析过程中。在自主开发的商业化金属成形CAE软件KMAS(King Mesh Analysis System)基础上开发了热成形动力显式分析模块,可用于预测热成形过程中零件的厚度变化、温度变化、微观组织各相的体积分数以及硬度分布。随后采用该模块对一款汽车B柱的热成形过程及最终力学性能进行数值模拟预测,并与试验结果进行对比,对比的一致性证明了所建立的多场耦合本构方程及KMAS热成形动力显式分析模块的正确性。     

麦克斯韦方程时域无网格算法及其应用研究

发展了用于求解麦克斯韦方程的时域无网格算法. 该法计算区域直接快速布点构成点云离散;基于点云结构,引入二次极小曲面逼近确定空间导数,构造近似黎曼解处理算法涉及的通量运算;空间离散后的半离散方程则按照四步Runge-Kutta格式推进求解. 基于发展的算法,数值模拟了二维典型目标的电磁散射场,计算结果与文献结果或理论解一致. 还给出了主体带外挂和飞机模型算例,表明该发展的算法适合处理多体及多部件干扰等复杂情形.