并行核外高阶矩量法分析机载天线受扰特性

利用核外算法,将计算机硬盘动态的纳入矩量法求解过程打破内存的限制,同时采用并行计算技术加速矩量法的求解过程。通过某飞机的双站雷达散射截面(RCS)计算,验证了核外算法的正确性。最后,将并行核外高阶矩量法用于机载伞形印刷振子天线阵列辐射特性分析,结果表明,该方法可充分利用计算机的硬盘,扩大矩量法可求解问题的规模。     

并行多层快速多极子的高效预条件技术

多层快速多极子法是基于矩量法的快速算法,具有较低的计算复杂度和存储复杂度,被广泛应用于目标电磁散射特性分析。对于复杂结构电磁目标,由于矩阵条件数较差,往往存在迭代收敛慢甚至不收敛的问题。针对这一情况,文中利用快速多极子的近区矩阵,结合稀疏矩阵方程求解构造了一种高效预条件。数值实例表明该方法相比于块对角预条件效果更好,能有效加速多层快速多极子迭代过程。     

国产CPU 平台中高阶矩量法10 万核并行性能

针对国产超级计算机平台上大规模电磁仿真软件相对匮乏,本文将并行高阶矩量法程序移植到国产超级计算机平台上,并以机载线天线阵列的辐射特性计算为例对其并行性能进行了测试和评估。实现了并行高阶矩量法单一任务突破10 万CPU 核规模,这是目前在国产超级计算机平台上实现的最大规模并行矩量法计算。以1440 核为基准,使用CPU 核数达到102400,并行规模扩大约70 倍时,并行矩量法矩阵方程求解并行效率仍在50%以上。这一研究工作,使利用纯国产超级计算机对复杂电大电磁系统进行精确高效仿真成为可能。     

复合掏槽在岩巷快速掘进中的研究与应用

为解决阳煤五矿南翼五采区集中高抽进风巷炮孔利用率低、大矸率高、整体掘进效率低等难题,运用LS-DYNA软件模拟楔形掏槽与复合掏槽方案,研究了岩体内部应力变化规律,并进行现场试验。结果表明复合掏槽更有利于破碎岩石,形成槽腔,提高爆破效率。新方案较原方案单循环进尺提高了0.46m,炮孔利用率由69.5%提高到92.5%,且无可见大块矸石,取得成效显著,对类似的岩巷爆破掘进具有参考价值。     

超深孔爆破扩裂提高硬岩巷道机掘效能技术

为了解决煤矿全断面硬岩巷道采用岩石掘进机掘进过程中出现的掘进效率低、截齿损耗大、粉尘严重等问题,提出超深孔爆破扩裂技术,增大岩体内裂隙与损伤范围,保留机掘岩巷的速度优势。以新元煤矿为例,通过改进超深孔爆破技术工艺,结合典型岩样静、动力学实验,确定超深孔爆破设计参数,井下试验表明:在全断面为硬岩的情况下该技术方案可以减少59.8%的截齿消耗,平均粉尘量降低幅度达到了49.9%,显著降低掘进成本,改善工作环境。     

复杂环境中手机电磁辐射的比吸收率计算

针对如何精确、高效地计算复杂环境中手机电磁辐射比吸收率的问题,开展了有限元区域分解方法及其对于非周期结构目标的求解方法研究。结合有限元区域分解与并行计算技术,给出了一种分析手机辐射情况下人体局部比吸收率的高效方法。通过计算复杂分层人头模型,与商业软件进行对比,验证了该方法的正确性与计算效率。最后,将这种方法应用于车载环境中人头局部比吸收率仿真分析中,有限元求解网格量突破1000万,表明了该方法的计算能力。     

立式化学辊涂机在连续镀锌机组中的应用

以为国内某著名大型钢厂的连续热镀锌机组而设计的立式化学辊涂机为例,分析了其结构特点、关键参数、循环供液系统组成以及影响涂层厚度的因素,以期为其他类似设备提供有价值的参考。     

高分子凝胶三相泡沫发泡剂的优化及研究

为提高防灭火三相泡沫的性能,主要对高分子凝胶剂、表面活性剂、稳泡剂等5 种试剂利用正交实验进行三相泡沫发泡剂的复配优化。采用自主设计的空压机和发泡枪测定该复配体系的发泡倍数和稳定时间,正交实验设计为5 因素4 水平。结果表明：通过对该复配体系的发泡倍数和稳定时间综合分析,当AES、6501、K12、PAM、FM-550 的质量比为6 ∶ 6 ∶ 9 ∶ 0.3 ∶ 2 时泡沫性能最优,高分子凝胶剂、表面活性剂、稳泡剂具有较好的协同作用。将高分子凝胶发泡剂与市售矿用三相泡沫发泡剂进行三相泡沫性能对比,结果表明：高分子凝胶发泡剂形成的三相泡沫的发泡倍数增加了52%,稳定时间增加了117%。     

基于高阶有限元方法的人体头部比吸收率分析

随着智能手机的普及,手机电磁辐射对人体健康的影响受到越来越多的关注。针对人体组织结构复杂、媒质不均匀的特点,采用高阶有限元方法对人体进行电磁建模。该方法可以高效、可靠地分析手机天线对人体局部比吸收率(SAR)分布的影响。文中介绍了高阶有限元方法基本理论,并模拟计算了900 MHz频率的PIFA手机作用下均匀介质人头模型的局部比吸收率分布,其结果与商业软件对比,验证了该方法的正确性。最后,在900 MHz的频率下应用高阶有限元法模拟计算了PIFA手机对复杂分层非均匀介质人头局部比吸收率分布的影响,表明了该方法的可行性和可靠性。