波浪爬高的PSPH方法数值模拟研究

通过Poisson方程迭代求解压力场的SPH方法,建立了模拟水波动力学问题的数值模型,将亚格子湍流模式加入方程中,更加精确地描述了波浪破碎时的湍流特性.针对SPH方法中粒子靠近边界处由于粒子缺失导致核函数的截断而引起计算误差,将核函数梯度修正引入了数值计算模型中.同时提出一种新的边界压力计算方法,改善了边界压力计算的精度.对孤立波及椭余波在斜坡上的爬坡破碎过程进行了数值模拟,数值结果与实验结果吻合较好.表明该方法在对复杂水波动力问题的数值模拟上是行之有效的.     

长条型区域上双调和方程的重叠型算法

在交替迭代思想的基础上,提出了一种求解长条型内边界的外区域上双调和方程的区域分解算法,这种算法,通过作椭圆型的人工边界把原区域分成有界子域和无界区域两部分,利用重叠型区域分解算法-Schwarz交替法进行求解.此算法能大大缩小计算区域和减少计算过程,对求解长条型外问题十分有效.     

用显含积分法求解分子散射动力学方程

在隐含积分法的基础上.提出了显含积分法,该法通过变换Schrōdinger时间演化方程.借助于有限差分近似,得到了求解分子散射动力学方程的显含表示式,该表示式中去掉了矩阵的耦合,因而对计算多维散射问题带来方便.     

二维非连续边界元分析积分计算的精确表达式

以二维弹性力学问题为研究对象，采用线性非连续元离散边界积分方程，给出了系数矩阵计算的精确表达式，对二维弹性力学问题进行了数值计算，对非连续边界元配位点对计算结果精度的影响进行了讨论，结果表明准奇异积分计算是配位点影响计算结构精度的主要因素。     

一维对流弥散方程的显式差分法求解及其收敛性分析

对一维对流弥散方程的特点进行全面分析,在稳定渗流场中,认为差分格式中的流速项系数和弥散系数是随空间节点的位置而改变的,给出了不同渗流方向下相应的差分格式,推导了对应的收敛条件,并考虑了边界浓度衰减的影响,引入边界衰减因子,最后将该方法运用到实际工况中。从计算结果中发现,在满足收敛条件的情况下,能够计算出浓度在时间和空间的变化数值,最终计算结果是收敛的,而不满足相应的收敛条件时,其计算结果是不收敛的。所介绍的方法能够求解一维对流弥散方程的解析解,简单实用,且能够方便了解每一迭代步内的浓度空间分布情况。     

二维位势问题中边界点位势法向导数的一种精确积分解法

通过将内点位势梯度积分方程中的内点移至边界，并利用方向导数公式，推导出了一种求解边界点位势法向导数的积分方程，并以二维位势问题为例，给出了用非连续线性边界元离散这一积分方程时积分计算的精确表达式，用两个数值算例验证了这一精确积分表达式的正确性和精确性。     

轴对称电子光学系统空间的自动网格划分

提出了一种轴对称电子光学系统空间子午面上的网格自动划分方法开发了自适应边界网格划分处理程序可以对任意边界形状的封闭轴对称电子光学系统区域自动以较小网格间距划分得到空间区域的网格点各参数为进一步用计算机数值计算求解拉普拉斯方程或泊松方程(五点法)打下基础简化了电子光学系统边界资料的输入及简化调整边界形状和网格间距过程通过计算修改得到较好的结果参数     

Y型介质雾化烧嘴混合段流场的数值计算

本文提出了Y型介质雾化烧嘴混合段三元两相流动的物理模型,并建立了与之对应的数学模型。文中用数值计算方法对此段流场进行了探讨性求解。为了计算界面波动的影响,引入了界面函数,并且考虑了由于气相中液滴的存在而造成的有效粘度的变化。对核心湍流计算时采用了K—ε湍流模型,对三元的连续性方程、动量方程、湍动能方程、湍流耗散率方程采用数值方法进行了计算,解出了Y型介质雾化烧嘴混合段内压力场、速度场、湍流流场、液膜的变化;并对求解出的压力场与实验结果进行了校核,对进一步完善数学模型提出了一些改进意见。     

吸气罩流场的分区边界积分法求解

将吸气罩流场计算区域分成两个子区域，分别推导出各子区域边界积分方程，并将各子区域方程组合成一个方程，利用边界元法进行求解．     

基于湍流自旋理论的二维方腔旋转流动的数值模拟

基于湍流自旋理论对旋转方腔内不可压流体的流动进行了二维数值模拟,用有限容积法在交叉网格上对控制方程进行离散,采用SIMPLEC算法进行计算,对流项的离散方面采用了延迟修正的QUICK格式,最后采用二维的TDMA算法进行迭代求解,并对边界条件处理采用了Block块技术.同时与经典理论即Navier-Stokes（N-S）方程的模拟情况做了比较.得出下列结论：N-S方程表明方腔旋转时内部流体只会作刚体旋转;而自旋模型表明该类流动具有不平凡性和不稳定性：即流体的内聚力不足以使流体跟随固体边界作刚体运动,旋转边界必然在流体中诱导出小尺度耗散涡旋,这些小尺度涡旋在固壁附近组织出正负相间的拓扑缺陷（涡旋场强）,这一流体定向奇性会与速度场耦合,并容易形成复杂的大尺度的涡旋运动.     

三维有限元中疏密网格间过渡单元的计算修正

工程设计中对于连续介质的分析计算往往采用有限元分析法,为了提高有限元 计算中的精度,对于等参实体单元的网格中变节点数过渡单元提出了修改插值函数法,实现 了过渡单元与所连接单元间位移的协调性,并保证了它们之间刚度的匹配性．所提出的方法 在数值上简单易行,计算结果与解析解一致．     

真实头模型中的源电位计算方法与效果

建立了真实头模型中脑电正问题的边界元计算方法,应用消涨技术与隔离技术降低计算误差,保证了脑电正问题的计算精度。在此基础上,实现了真实头模型中的源电位和皮层电位的计算,计算结果表明,源电位是一种比皮层电位更好的成像物理量。     

基于插值细分的自由曲面重建

细分曲面的差值算法对于曲面重建的精度起着重要的作用。在当前的细分曲面的研究基础上,提出了一种以三 角形作为初始网格的递归插值计算方法。在边界网格节点上优化插值计算,并针对异常的网格节点选取合适的加权系 数,从而改善了重建细分曲面的插值算法。在一个复杂的自由曲面上进行应用,并将计算结果与其他的曲面细分模式进 行比较和误差分析。     

基于NURBS的复杂域边界单元改进方法

提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)理论的边界单元改进方法。该方法以原分网后的节点和单元数据为依据,按照平均取值的原则获取边界单元边界边上的控制点,根据这些控制点利用NURBS理论表示边界边,并可通过不断调节权因子,使分网后的边界更加接近真实边界。最后以VC++为平台,通过算例验证了该改进方法的有效性,并推导了改进后边界单元的形函数。     

机器人动力学自动建模软件系统

提出了一种用数字一符号法建立机器人动力学模型的简便、高效方法，该方法将模型矩阵中各元素的推导问题转化为特定条件下应用动力学递推公式求解驱动力和驱动力矩的问题。文中引入了一种线性链表的动态数据结构，将建模过程中复杂的数字、符号混合处理过程转化为简单的矩阵运算过程，降低了建模的复杂性。研制了自动建立机器人动力学模型的计算机软件，可自动生成动力学模型的各矩阵元素，并以实时代码形式输出。     

边界元方法在内燃机零部件温度分析中的应用

边界元方法是一种新型的数值分析方法,具有数据准备工作量小、计算精度高等优点。本文基于平面一、二类边值问题的热传导边界元法,详细给出了第三类边值问题的平面和轴对称边界积分方程及其边界元离散公式。在此基础上编制了相应的计算程序BEMT,并应用于内燃机零部件的温度分析,取得了理想效果。     

可消除摩擦力影响的张力传感器技术

针对目前应变片型张力传感器在实际工程应用时,存在被测材料与张力辊接触产生额外的摩擦力使得测量结果 精度不高的缺点,提出了基于2组张力传感组件耦合的张力传感器技术,设计了基于2组张力传感组件耦合的张力传感 器结构,介绍了这种张力传感器技术的系统组成、测量原理和计算方法。结果表明该张力传感器技术通过2组张力传感 组件的巧妙组合,消除了被测材料与张力辊接触时产生的额外摩擦力,提高了测量精度。这种张力传感器技术,可以应 用于高精度张力控制和测量等领域。     

二维不稳定渗流方程的有限元计算及误差分析

提出一种非线性有限元法，精简密度高、节点少、节省机时．对该法进行了详尽的理论推导，对其误差做了深入的理论分析和估计，最后取一理想模型进行计算．输出结果表明，这一算法是可行的，误差的理论分析和估计是正确的     

行(列)对称矩阵的满秩分解和正交对角分解

提出了行(列)转置矩阵与行(列)对称矩阵的概念,研究了其性质,给出了行(列)对称矩阵的满秩分解和正交对角分解公式,极大地减少了行(列)对称矩阵的满秩分解和正交对角分解的计算量与存储量,且没有降低数值精度.     

胶乳分离机高速转鼓应力研究

鉴于碟式分离机转鼓缺乏应力计算的成熟方法,以胶乳分离机转鼓为对象,研究了静应力特性,建立了力学模 型,分析了载荷与几何约束,构建了有限元模型,分析比较了关键件不同工况下的应力及分布,分析结果表明：转鼓整体 应力水平分布不均匀性明显,转鼓体沉渣区、侧壁等位置局部应力水平很高,转鼓体最大应力的位置,与转鼓体实际裂纹 失效发生部位相符。建模方法、分析结果对转鼓设计、强度评价、结构优化等具有借鉴价值。