一种复合型数值方法的改进与算法实现

文中对原有的复合方法进行了改进,提出了一种新的复合型数值方法,这种方法解决了原方法求解含源项的问题时存在数值震荡的缺点。为了验证算法的有效性,对计算流体力学中一阶浅水波问题的两个典型的算例进行了数值模拟,在解的光滑性、锐利性等几个方面做了分析,结果表明改进后的方法既消除了数值震荡现象,又能准确地逼近真解,求出锐利的间断,是一种行之有效的数值方法。     

一种基于改进的粒子系统的烟花模拟

粒子系统是用来模拟不规则运动物体的一种比较有效的方法。该文首先阐述了粒子系统的基本原理,对烟花粒子系统的基本模型和燃放原理进行了分析。然后利用粒子系统的基本原理,结合烟花燃放的具体特点,建立了基于粒子系统与纹理映射的烟花动态模型,模拟了烟花从上升到爆炸,再到消失的过程。在已建好的模型中对烟花模型进行了改进,使得单个烟花在绽放后再次绽放成其他形状,从而提高了用粒子系统模拟烟花的灵活性。     

基于光滑粒子方法的水流数值模拟

近年来基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法的流体模拟成为计算流体力学领域的一个研究热点,由于该方法计算空间导数时不需要使用网格,从而避免了高维拉氏差分网格法中的网格缠结和扭曲,在处理冲击和大变形同题方面具有优越性.对液滴坠人装有液体的方形容器这一具有挑战性水流现象进行了模拟.模捌结果表明,该方法能够模拟液滴与液面碰撞、破碎、融合等水流现象,也能表现出水流飞溅、卷曲等复杂的自由表面特征.     

基于粒子系统和音频系统的烟花模拟

针对模糊物体的模拟方法存在着粒子数量绘制巨大、粒子运动状态复杂、计算耗时、实时性及逼真性不够等问题,提出了一种基于粒子系统和音频系统的烟花模拟方法,以三角形格作为绘制烟花粒子的基本图元,结合纹理映射,色彩融合技术来绘制烟花粒子,在显示列表中生成纹理,再结合FMOD引擎技术,加入音频系统,实验结果表明提出的方法增强了模拟的逼真性.     

基于物理模型的实时烟雾模拟

针对使用直接绘制法渲染烟雾时,在高网格分辨率下实时性差的问题,文中提出了一种新的基于纹理的烟雾渲染算法。该算法采用不可压缩的Navier-Stokes方程作为烟雾模拟的基本物理计算模型,从而保证烟雾物理运动的真实性,同时利用OpenGL中的纹理映射技术渲染烟雾,保证了烟雾渲染效果真实,烟雾模拟细节更能体现出来;另外文中还给出了在烟雾中添加障碍物时边界条件的计算方式。模拟实验结果表明,该算法既能满足烟雾模拟的实时性,又能真实有效地模拟烟雾流动情况。     

基于改进梯度向量流与最大互信息的图像配准

基于最大互信息的多模医学图像配准已成为医学图像处理领域的热点.低阶互信息仅关注灰度的统计特性,忽略了空间信息,因此采用图像梯度向量流的空间信息与最大互信息组合的方法来实现医学图像配准.实验表明,该方法可以大大提高配准速度和精度,降低误配准率.     

基于非结构三角网格的两种自适应技术研究

实现两种基于无结构Delaunay三角网格的自适应方法，并且把两种方法分别应用于求解一个典型的二维溃坝问题，同时对两种方法的数值结果和稳定性进行比较。数值结果表明两种方法对提高数值解的精度和调整问题求解区域的剖分起到明显的作用。     

SPH法中初始时粒子配置的分析

光滑粒子流体动力学（SPH）法是一种无网格拉格朗日粒子法。文中介绍了SPH法的常数和线性连续性条件,测试求解一维溃坝问题时不同的初始粒子配置对实验结果的影响。结果表明在SPH法中,初始时刻粒子应尽量均匀分布,并且尽量使所有粒子的质量相同或者是呈连续变化的。     

二维稳态传热问题的计算机仿真

热量传输现象在工程技术领域中广泛存在，对二维稳态传热情形下温度场分布的研究有重要现实意义。对于复杂几何形状的物体和非线性的边界条件，分析解法显得无能为力；相比之下，建立在有限元基础上的数值计算是有效和准确的。在传热和流体流动问题的数值计算方面，SIMPLE算法被广泛采用。通过VC和Matlab的混合编程用SIMPLE算法实现了对二维稳态传热问题的计算仿真，描述了温度场的分布。     

土压力作用下邻近基坑地表沉降计算分析

相邻基坑间的土条地面沉降量与土体性质、围护结构、基坑深度、地面荷载等有关,其中因土压力引起的围护结构变形影响最大,且规范中尚未有现成的计算公式,通过采用叠加的方法计算土压力,计算围护结构变形,再根据围护结构变形的体积等于地表沉陷的体积计算地表沉降,并与现场监测对比分析,发现二者吻合较好,说明该计算方法有较好的适用性。