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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
吕振华 刘赛
为了提高小口径普通钢芯弹和穿甲燃烧弹侵彻均质钢靶板的仿真分析精度,分析了接触力罚函数算法的接触刚度参数和接触摩擦系数对弹道极限速度计算值的影响,分析了通过不同的并行计算系统得到的弹道极限速度计算值的差异及其统计规律。研究结果表明:多部件间的接触力罚函数的接触刚度参数分别设置与优化方法可以提高弹道极限速度值的计算精度;接触摩擦系数的不同设置值对穿甲燃烧弹侵彻较厚靶板的弹道极限速度计算值有显著影响,需探索多部件间的接触摩擦系数的准确定义方法;由于分区并行计算过程中多个区域的数据交换及参与计算的顺序的随机变化会
[期刊] 地理科学进展
[作者]
刘军志 朱阿兴 秦承志 陈腊娇 吴辉 江净超
大流域、高分辨率、多过程耦合的分布式水文模拟计算量巨大,传统串行计算技术不能满足其对计算能力的需求,因此需要借助于并行计算的支持。本文首先从空间、时间和子过程三个角度对分布式水文模型的可并行性进行了分析,指出空间分解的方式是分布式水文模型并行计算的首选方式,并从空间分解的角度对水文子过程计算方法和分布式水文模型进行了分类。然后对分布式水文模型的并行计算研究现状进行了总结。其中,在空间分解方式的并行计算方面,现有研究大多以子流域作为并行计算的基本调度单元;在时间角度的并行计算方面,有学者对时空域双重离散的并行计算方法进行了初步研究。最后,从并行算法设计、流域系统综合模拟的并行计算框架和支持并行计算的高性能数据读写方法3个方面讨论了当前存在的关键问题和未来的发展方向。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
杨菊 王成武 王凤花 杨晓京
利用数值模拟结合正交试验设计方法,研究不同刀具楔角、耕作深度和土壤-耕具间摩擦因数对切削阻力的影响,及切削过程中土壤裂纹的扩展形态。模拟结果表明:当楔角一定时,随着耕深和摩擦因数的增加,裂纹长度随之增加且趋于平缓;当楔角和耕深不变,摩擦因数不同时,裂纹形态的扩展趋势不同;当楔角为20°,耕深为10cm,摩擦因数为0.45时切削力较小;而当楔角为25°,耕深为20cm,摩擦因数为0.70时切削阻力较大。楔角、耕深及土壤-耕具间摩擦因数都是影响耕作过程切削阻力大小的因素,而且因素间的交互影响不可忽视。不同因素水平下土壤切削过程产生的裂纹形态及切削力大小不同。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李顺洋 万力 桂南 杨星团 屠基元 姜胜耀
针对核电厂静密封泄漏率的计算，该文使用弹塑性接触理论构建了密封界面的泄漏通道模型，使用渗流理论计算泄漏通道的泄漏率。研究了载荷、密封表面形貌参数对泄漏通道的孔隙、渗流特征的影响。计算结果表明：随着静密封所受载荷不断增加，静密封界面间泄漏通道的孔隙率、渗透率不断减小，使泄漏率持续减小。在不同载荷水平下，泄漏率减小的趋势也不同。密封面的表面形貌影响密封面抵抗变形的能力，在材料属性不变的前提下，塑性指数较高的密封面会对密封产生不利影响。泄漏通道呈现自相似特征，因此可以通过泄漏通道的孔隙率推测其渗透率。
关键词：
静密封 弹塑性接触理论 多孔介质 泄漏率
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
翟敬梅 章昊
人机接触运动中，在接触区域后方和前方皮肤表面分别产生拉伸和堆积形变。针对当前该领域研究的局限性，该文研究了黏滑摩擦下皮肤三维形变仿真模型，为人机作业参数优化、在线轨迹规划和控制提供参考。该文基于皮肤解剖结构，构建皮肤、肌肉脂肪、骨骼3层质点-弹簧-阻尼模型，描述皮肤在拉伸、剪切和弯曲作用下的形变；基于皮肤黏滑摩擦机理，结合改进Kelvin-Voigt黏弹模型，构建皮肤质点-弹簧-阻尼动力学模型，模拟不同作业环境下皮肤的实时三维形变；验证了皮肤质点-弹簧-阻尼模型在Kwiatkowska、 Franklin等皮肤拉伸测量试验中的有效性。同时，该文搭建了机器人手臂按摩试验平台和皮肤表面形变测量视觉系统。与试验测量结果对比，皮肤三维形变仿真模型拉伸形变在X和Z方向的平均误差分别为0.295、0.360 mm,标准差分别为0.164、0.085 mm;堆积形变在X、Y和Z方向的平均误差分别为0.317、 0.248、0.471 mm,标准差分别为0.090、 0、0.232 mm。试验结果表明：该文构建的皮肤三维形变仿真模型误差较小、稳定性较高。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王瑞骏 李章浩 陈尧隆
基于湿度传导理论及一般外荷载作用下的接触摩擦单元理论,经过系统分析,建立了面板与垫层之间接触面的湿度场及干缩应力有限元计算模型。算例结果表明,应用该模型可以获得较为准确合理的接触面湿度场及干缩应力计算结果。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郝竹林 闵涛 谷明礼 冯民权
【目的】对污染物在土壤环境中的运移分布规律进行模拟,并对模型中的主要参数进行反演。【方法】以土壤中的硝酸盐氮和氨氮为研究对象,建立一维数学耦合模型,用建立的模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,并给出其求解的有限元过程。在此基础上,采用微分进化算法对建立的一维耦合模型的多个参数进行反演。【结果】构建了土壤污染一维耦合模型,用该模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,结果表明,污染物在土壤中的含量达到一定值后会趋于稳定或降低,说明污染物在土壤中先有一个积累过程,然后有一个释放过程。采用微分进化算法反演得到的一维耦合模型的主要参数值与真值较为接近。【结...
关键词：
土壤污染 有限元方法 微分进化 参数反演
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
程晓辉 赵乃峰 王浩 张志超
能源桩是利用建筑桩基础与周围岩土体进行热交换的新型结构和换热构件,具有高效开发利用浅层地温能和节省地下空间等优点.由于对桩周岩土体温度应力耦合行为认识的匮乏,能源桩的设计和安全服役面临新的挑战.该文首先总结了饱和黏土温度应力耦合的体积变化规律,简要评述了现有岩土热力耦合本构模型存在的问题;重点阐述了清华热力学岩土本构模型(Tsinghuathermodynamical soilmodel,TTS模型)的理论框架,给出了模型参数的物理意义和标定方法;最后开展了饱和高岭土升温排水试验和能源基础的有限元分析.基于TTS模型的有限元分析结果表明:升温过程中,能源基础的承载能力有微小降低,界面正应力、切应力均发生衰减;随着基础深度的增大,界面切应力随温度升高呈非线性增加,而界面正应力变化较小;升温降温后,桩土界面的接触减弱,基础沉降有所增大、承载能力有一定降低.
[期刊] 技术经济
[作者]
孟令杰
在对工程项目的投资效果评价及可行性论证时,资金时间价值及内部报酬率的计算,是一个繁锁的工作,为了解决这一问题,许多同志作了有益的探讨,提出了“重心法”(1)来简化资金时间价值的计算,及在此基础上的“内部收益率”简易计算方法(2)等其他一些方法,在不同程度上减少了计算工作量。但前两种方法有着较大的局限性,即计算误差过大,且受多方面的影响。本文将就此问题作些粗浅的分析。资金时间价值的简算法——“重心法”,是根据力学的合力距原理,将发生在多年的现金流动(流入或流出),折合为某一时点上的现金流动,从而进行一次性贴
[期刊] 统计与决策
[作者]
郭晓林 李军
有害物品运输与其它物品运输的区别在于运输过程中事故发生的相关风险。从运输路径选择角度看,有害物品运输问题通常归结为以运输风险和运输成本为目标的双目标问题。显然,运输风险度量便成为运输路径选择的基础,其精确与否直接影响到运输路径的选择结果。文章分析了传统风险模型在事故影响后果估计、事故概率的近似计算以及离散化处理等方面存在的计算误差,并分别对其影响路径运输风险的程度进行了评价。结果表明,在传统风险模型中,影响后果估计的误差有可能比较明显,且纠正成本较高;而后两类误差实际上很小,不会影响计算结果的应用。对于其它几种常用的风险度量模型,其计算误差的情形与传统风险模型的相关结论基本一致。
[期刊] 物流技术
[作者]
韩立明
为了提高车间调度遗传退火算法的速度,提出了一种利用并行计算技术的加速方法。首先分析了遗传退火算法框架的特点,然后利用分析工具找出最佳可并行计算的环节,接着利用并行计算技术进行优化。通过实验,对算法优化前后性能进行了比较分析,结果表明了此并行计算方法的可行性和有效性。
关键词：
车间调度 遗传退火算法 并行计算
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
肖健 于策 孙济洲 李健增 孟祥飞
结合处于研究前沿的时间并行理论和传统的空间并行技术,设计开发了一个时空混合并行计算框架,用于并行计算和数值模拟相关课程的实验教学。该框架提供了基础的时空间并行功能和部分常用的数值求解器,又支持在更高层面完成对问题的建模和分解,有助于学生全面理解和掌握科学计算和工程模拟的相关知识,同时便于积累教学成果,探索和培育新课题。
[期刊] 工业工程
[作者]
夏蓓鑫 陈鑫 魏鑫
半导体封装测试系统等复杂制造系统的性能分析是项非常困难的任务。利用仿真模型构建两设备系统元模型，并以元模型为基石构建面向大规模复杂系统的近似解析方法是分析复杂制造系统的有效手段。为了快速准确地构建两设备系统元模型，提出了一种基于数据驱动仿真技术及人工神经网络的元模型构建方法。该方法以考虑缓存输送时间的两设备制造系统为研究对象，采用ＡＲＥＡＮ的二次开发技术实现仿真模型的自动配置、运行、统计，以生成人工神经网络所需案例，并通过比较分析ＢＰ、ＲＢＦ和ＣｈＥＢｙｓｈＥｖ这３类典型的函数逼近神经网络确定最优的人工神经网络模型。实验结果表明径向基函数密度为１２０的ＲＢＦ神经网络模型表现最优，其结果误差最小．．．
关键词：
数据驱动仿真 元模型 人工神经网络
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
周明 张国忠 许绮川 夏俊芳
为减少耕作阻力,优化耕整机具结构与性能,基于ANSYS/L-SDYNA利用修正的Drucker-Prager塑性模型、用Lagrange和ALE相结合的方法,以粘性土壤为对象开展了直线刃口刀具对其直角切削的有限元数值模拟,得到了土壤的滑移破坏变形状况、刀具应力分布和切削阻力变化。同时对该土壤开展了室内土槽试验,研究显示有限元仿真结果与试验结果基本一致。
关键词：
土壤切削 耕作阻力 仿真
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
万里鹏程 李永磊 苏辰 赵虎 董向前 宋建农 王继承
采用EEPA(Edinburgh elssto-plastic adhesion)接触模型模拟土壤耕作特性,探究颗粒球型对土壤离散元模型仿真精度及计算效率的影响。测定了室内土槽土壤的静态堆积角、轴向压力、耕作阻力、耕作堆积角等土壤特性参数,确定并优化了单球土槽土壤离散元模型仿真参数。建立土槽土壤-挖掘犁铲离散元耦合仿真模型并进行仿真参数验证,耕作阻力模拟值与实测值误差为1.70%。以13mm为等效粒径确定了单球、双球、三球、四球等4种土壤颗粒的外形尺寸,采用单球、单球变粒径、双球、三球、四球、多球混合等填充方式建立了6种虚拟土槽,以耕作阻力、耕作堆积角、仿真时间为试验指标开展挖掘犁铲耕作过程仿真试验。试验结果表明:6种虚拟土槽的耕作阻力模拟值与实测值相对误差均小于8%,能够满足耕作阻力模拟要求;耕作堆积角模拟值与实测值相对误差为2.32%～20.32%,单球变粒径、四球、多球混合等虚拟土槽耕作堆积角相对误差均小于10%;单球土槽挖掘犁铲耕作仿真时间约为80.44min,受土壤颗粒填充数量、接触关系及颗粒球型等因素影响,其他填充条件下仿真时间均有显著增加。综合考虑仿真精度及计算效率,土壤耕作阻力模拟时虚拟土槽宜采用单球颗粒填充方式,耕作堆积角模拟时虚拟土槽宜采用四球或多球混合填充方式建立。该研究为土壤-机具互作离散元仿真的建模,EEPA接触模型的参数选择,颗粒球型及填充方法的确定提供了依据和参考。
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