基于保角变换的自主水下机器人近壁水动力预报

为解决自主水下机器人(AUV)近底水动力干扰的实时预报问题,基于保角变换法对常规势流边界元法进行改进,将海底复杂的边界形状变换为平坦边界,同时解析得到地形诱导的入射势,在简化的边界条件下采用边界元法求解物体表面扰动势,从而计算物体所受水动力。开展水动力数值计算,并将该方法与常规方法进行对比,验证算法的精度和收敛性,得到海底地形对物面压力分布的影响。结果表明,改进算法能避免对无限边界的截断和离散,显著提高计算效率。该方法可进一步用于分析海底地形或障碍对AUV的水动力干扰规律,为近边壁航行AUV的操纵性能优化和控制策略设计提供参考。

保角变换法在水压裂缝缝内流场数值模拟中的应用研究

均匀介质中的水压裂缝是按椭圆形状向前延伸的,数值求解缝内二维流场的压力分布是水力压裂工艺的关键。水压裂缝二维流场的数值模拟分2部分进行:首先是物理域的保角变换——物理平面的椭圆域变换成计算平面上的矩形域;其次是控制方程的转换——物理平面的控制方程通过保角变换方程转换到计算平面上后,在矩形域内模拟缝内流场随裂缝几何参数的变化规律:从而求出缝内流体真实的压力分布规律。

结合保角变换和Zernike矩的稳健图像Hash

提出一种用于图像认证和篡改检测的稳健图像Hash方法.根据密钥对图像进行伪随机分块,将图像块规格化为大小相等的正方形并进行保角变换,使各图像块映射为单位圆.对各圆形图像区域计算修正的Zernike矩,连接所有Zernike矩的幅度和相位,基于密钥置乱得到所要求的图像Hash.与直接对正方形内切圆计算Zernike矩的方法相比,保角变换使图像块四角纳入Hash所表征的图像内容,因而有效改进了篡改检测性能.图像分块使Hash具备篡改定位的能力.实验表明该方法具有很低的碰撞概率和良好的感知稳健性,与其他方法相比,碰撞率和检错率较低.

无限深透水地基上土石坝坝基垂直防渗的保角变换渗流计算

近年来,在无限深透水地基或深厚覆盖层地基上修建土石坝的水利工程日趋增多,且有很多采用倒悬挂式防渗墙进行渗流控制.对于这种坝型的渗流计算,尚缺乏精确而简捷的理论公式,常采用近似的估算或经验公式.本文采用保角变换的方法,通过建立数学模型推导出在均质且理想边界条件下,土石坝基垂直防渗的渗透压力、渗流量和出逸坡降计算公式.公式简单,不仅可以计算渗透坡降和坝基渗流量,还可以计算渗透压力的分布,且相对于有限元和边界元计算模型,其计算量要小的多,计算结果的精度也能满足要求.

基于高效保角变换的单个复杂洞室围岩应力场解析解研究

基于高效的、边界点搜索的地下洞室外域映射函数解法,以及柯西积分公式和弹性力学中的复变函数解法,简化并总结求解单个复杂洞形围岩应力场解析解的一般性步骤,推导出势函数的解析表达式,然后根据应力组合的复势表达式求解出各应力分量的解析表达式。在映射函数已知的情况下,利用该表达式能够快速精确地求出任意复杂形状洞室的围岩应力场解析解。通过与数值计算结果相比较,得出该解析解法能够计算出更为精确的应力场,并且求解效率很高。同时,求解直臂马蹄形洞形平面问题的应力场解析解,分析在3种不同远场应力情况下的应力集中情况。最后,结合锦屏一级水电站主厂房的实际情况,求解出开挖后的围岩应力场解析解。

保角变换在区域面波群速度反演中的应用

通过保角变换 ,把一个球面局部区域扩展到球面上更大的球台域 ,再由球台域解析延拓到整个球面域 .作为约束条件 ,变换过程中面波速度保持不变 .在变换后的球面域上用球谐函数来拟合速度函数 ,达到降低球谐系数阶数的目的 .面波群速度的反演变成了球谐系数的线性化反演 ,由球谐系数计算反演分辨核以及方差 .该方法的优点是计算速度快 ,等值线光滑 ,构造界限清晰 。

保角变换在复杂外形网格生成中的应用(英文)

保角变换在二维翼型网格生成中已经得到了大量的应用。本文描述保角变换方法生成三角翼翼身组合体；全机标模的计算网格。最后，对实用歼击机外形的网格生成也做了有效的尝试。

用保角变换结合矩量法计算均匀波导的最低截止频率

建立了一种计算波导内TE和TM波最低截止频率的新方法,该方法使用保角变换将波导截面变换为圆形区域,再使用矩量法数值计算波导中正规波形TE和TM最低截止频率,可方便地找到满足边界条件的全域基函数.

新型椭圆函数波导族的保角变换有限差分解法

保角变换一直是求解边值问题的重要方法，但以往在电磁场领域的应用多限于求解静态和准静态问题。利用保角变换及椭圆函数的理论和方法结合数值技术求解导波问题中的二维Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程。这种半解析数值方法的优点是：利用保角变换解析的前处理将不规则的场域转化为规则域，从而可以消除最常用的矩形网格对复杂边界的离散化误差，降低算法复杂度，提高计算效率。根据我们提出的新型高功率导波结构的特点导出了从五边形族到矩形的椭圆函数保角变换式，采用有限差分法对变换后得到的非均匀Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程在变换域进行简单的五点格式剖分。通过保角变换有限差分算法（ＣＭＦＤ）得出各模式的截止频率和电磁场分布，从而进一步对该波导族做出全面的性能分析和优化。最后，对计算结果进行了全面验证。

结合保角变换的优化模拟镜象法解多种截面形状同轴线的特性阻抗

介绍一种计算多种截面形状同轴线的新方法——结合保角变换的优化模拟镜象法。此法计算量小、精确度高,并能进行误差范围计算。列出对内圆外方、偏心内圆外方和内带形外圆等九种同轴线特性阻抗的计算结果并与其它文献结果进行了比较。

基于保角变换的连续介质偏移成像

用偏移成像方法对速度各向异性介质进行成像时,存在水平同相轴及大倾角界面畸变的缺陷.本文采用基于保角变换的偏移成像方法对畸变缺陷进行校正.首先,利用保角变换法可将不规则边界的单连通区域转变成规则边界的原理,将规则边界的连续介质场转变成不规则边界的均匀介质场,使该均匀介质场更适应现有Stolt等偏移方法对速度场的要求;其次,对改变了区域的模型地震记录进行常规的偏移成像处理;再利用推导出的反变换公式对成像结果进行反变换,得出模型的真实偏移成像结果.文章对合成模型进行了试算,并将试算结果与模型进行了比较.

保角变换分析TEM模传输线场和Q值

本文据以保角变换理论,提出可由已知 TEM 场反演复杂形状 TEM传输线未知场的方法,并给出较为简洁的公式,进而可全面分析传输线系统性能.我们以内圆外矩同轴线为例,通过对内部场结构的分析,对谐振器的重要参数 Q 值进行了分析计算,给出最佳 Q 值取得的条件。最后,用场的方法求解该种同轴线的特性阻抗,并与文献结果比较。

基于保角变换法的地震裂缝波场研究

针对实际地层中的裂缝形状,提出了两种裂缝模型,一种是广义四边形裂缝模型,另一种是角形裂缝模型。基于保角变换,对单个裂缝的波场进行了研究。首先,对物理域中的裂缝区域施加保角变换,将其变换为计算域中的上半平面,对物理域中的裂缝边界条件进行保角变换为计算域中的边界条件;其次,在计算域中求出裂缝边界及其附近的波场;最后,通过保角变换的反变换得到物理域中裂缝边界波场变化规律。提出的保角变换法对研究单个和多个任意形状的裂缝波场之间的定量关系以及勘探地球物理中的非均质问题提供了新的思路。

保角变换法计算单芯偏心电缆单位长度的电容量

根据分式线性变换的特性,计算出了单芯偏心电缆单位长度的电容量.

单位圆到任意曲线保角变换的近似计算方法

本文讨论了将单位圆内部映射成由任意曲线(包括任意曲线割缝)边界围成的单连通域内部或外部的保角变换问题.以多边形逼近单连通域的边界,采用Schwartz-Christoffel积分建立单位圆与该多边形的映射函数.给出了确定Schwartz-Christoffel积分中未知参数的数值计算方法.

基于数值保角变换的高速永磁无刷电机齿槽效应的分析

对于一种采用永磁体表面放置式的高速无刷永磁直流电机,并且在其转子由套筒所封装的情况下,文章提供了一种改进的齿槽模型来预测其定子开槽对于气隙/套筒/永磁体区域磁场分布的影响;该方法既利用数值积分使保角变换的精度得以提高,又可以很容易地与解析模型相结合,所以不仅与经典模型在计算效率上相近,也保留了解析解的物理直观。

保角变换FDTD算法的数值稳定性与数值色散

本文提出了新的保角变换FDTD算法,推导了保角变换FDTD算法的时间稳定性和数值色散方程.此外,本文以圆波导为例计算了不同网格下TE模数值波长的相对误差,分析了不同传播常数和对极点不同半径的半圆电壁近似下数值波长的相对误差.通过适当地选择网格数,可得到高精度.

无限深透水坝基悬挂式垂直防渗体保角变换-边界元渗流计算

无限深透水坝基轮廓复杂,透水层深度大,其渗流计算精度难以保证。本文提出用保角变换-边界元法计算含有无限域渗流计算问题。保角变换将复杂的坝基轮廓线边值问题变换为水平线边值问题,使渗流计算边界问题大大简化;边界元法在求解边界简单的无限域渗流方面优势明显,两种方法联合使用进行求解,能充分发挥保角变换和边界元法各自优点。通过组合法计算结果表明:联合法计算更加快捷、简单,计算结果更加符合无限域的实际情况,可为解决无限域渗流问题提供一条途径。

变型共面波导的保角变换分析

本文采用精确和近似保角变换技术分析了四种结构变型的共面波导的特性，导出了它们的等效介电常数和特性阻抗的封闭表达式，并对其中一种结构的特性参量进行了近似计算。这些公式和结果对设计变型共面波导是有用的。

用多极理论保角变换法分析未屏蔽平板线

提出了用多极理论保角变换组合法计算未屏蔽平板线特性阻抗的问题 .保角变换将未屏蔽平板线的无穷边界无界场域边值问题转化为有界场域边值问题 ,再利用多极理论方法进行求解 . 3种未屏敝平板线的实例计算结果表明 :多极理论方法确实具有较高的计算精度 ,多极理论保角变换组合法是分析未屏蔽平板线特性阻抗问题的一种有效方法 ,可以很方便地应用于传输线工程问题的设计与计算 .