飞行器控制系统的高精度计算方法

对于连续时间线性二次最优控制问题，在动力学方程和价值泛函的基础上，给出其全状态下的微分方程，进而将精细时程积分法引入上述问题。其优点为，放弃了传统的差分算法，使计算过程既简便又稳定；避免了Riccati代数方程的求解；具有非常高的计算精度。通过对某飞行器控制系统的计算，充分说明了上述特色。

169km以远地壳质量的重力校正值高精度计算及其数值特征

以前国内重力勘探教科书中，关于2．0 km以远地壳质量重力校正值的计算仅限于2．0～166．7 km圆形环带以内，并且采用的是直角坐标系内成立的计算公式。近年，中国地质调查局推出直角坐标系公式和球坐标系公式一起应用的重力校正值计算程序，但校正值计算涉及范围仍然局限于2．0～166．7 km圆形环带内。笔者曾推导出球壳型六面体重力场△g（ zi ）公式和其他与重力校正计算相关的公式，现用这些公式开展纯球坐标系内地壳质量的重力校正值高精度计算及其数值特征研究。取得的成果是：①全球陆地和海洋表面、尺度约40 km正方形网格上，169 km以远地壳全部质量重力校正值计算；②中国陆地2′×2′网格上，169 km以远地壳全部质量重力校正值计算；③西藏雅江大转弯3°×2°小区地表、尺度约0．556 km正方形网格上，169 km以远地壳全部质量重力校正值计算。通过对上述全球和局部地区169 km以远地壳质量的重力校正值分布特征分析，得到如下结论：①全球重力校正值的最大值、最小值和平均值分别为106．990×10－5 m／s2（87．877°E，32．271°N），－41．146×10－5 m／s2（166．122°E，28．327°N）和－16．439×10－5 m／s2，其数值分布特征与全球高程／海深分布特征基本一致。②在局部地区，169～1272 km大环带的地壳质量的陆地地形校正值分布特征与该区高程分布特征基本一致。这说明，在地形高程差异大的地区，重力校正值中存在与地形高程正相关的高频成分，与以前众多专家的认识大不相同。实际上，该高频成分是由计算区本身相邻计算点之间存在较大的高程差值引起的。③无论局部地区及其周围陆高或海深变化多么大，1272 km以远地壳质量的重力校正值均近似为数值很小的常数，可以不计算。④当局部地区及其周围高程或海深变化均很平缓时，169 km以远地壳全部质量的重力校正值也近似为常数，也可以不计算。此成果对于完善地壳质量重力校正值高精度计算有重要意义。

模具CAD中旋转体体积的高精度计算方法研究

在模具CAD软件中,模具体积的高精度计算一直是一个热点问题。本文针对模具CAD软件中旋转体体积的高精度计算这一问题,利用曲面积分,推导出空间某一平面图形绕直线旋转而成的旋转体体积的通用公式。并在此基础上开发出了旋转体冲压件CAD系统的高精度体积计算模块。

在VB中使用分组存储法实现数的高精度计算

不同的程序设计语言数值计算的结果都只能保留有限位数的有效数字。通过使用数值分组存储的方法,可以实现数值的高精度输出。本文简要介绍在Visual Basic 6.0中用分组存储法实现数值的高精度计算。

使用分位存储法实现数的高精度计算

本文通过使用数值分位存储的方法,实现数值的高精度输出．并通过Visual FoxPro 6．0实例介绍数值分位存储的具体实现方法。

用C语言字符串实现多位整数的高精度计算

本文通过对C语言字符串的应用,解决了高级程序设计语言处理数据存储空间的问题,实现了高级语言数据类型无法完成的,多位整数、高精度减法、除法计算,并对其实现算法进行了简要的分析和介绍。

利用高精度计算机断层扫描系统重建青铜器香薰的三维模型

为重建馆藏青铜器香薰三维模型和研究其制造工艺,利用高精度计算机断层扫描系统进行数字成像(DR)和锥束扫描(CT)两种方式扫描香熏,获得其灰度图像,经过图形图像处理,获取表面轮廓三维数据。表面定义和提取后,将数据输入逆向工程软件系统,重建香熏的三维CAD模型。结果表明,获得的点云数据密集均匀,未见扫描盲区;发现香熏存在焊孔和变形;逆向三维重建的香熏CAD模型具有良好的几何相似性。研究提示,高精度计算机断层扫描方法空间分辨率高,精确度高,可以作为一种获取青铜器三维数据的可靠方法。

二维正态分布的高精度计算

本文针对二维正态分布积分的数值计算,以相关系数划分不同的积分区间段,使用不同的积分规则和公式,最后实验表明计算精度有了较大的改进与提高.

溃坝波的高精度计算

目前,在溃坝问题的水力计算中,为了避开处理坝轴线附近大跌水的困难,通常是越过溃坝初期的计算,采用一条近似水面曲线作为后期洪水波计算的初值曲线,这就使整套计算得不到准确的结果。本文采用间断近似分解法(Roe法),对溃坝问题从溃坝初瞬开始进行了全过程的水力计算,取得了较满意的结果;并且在一维计算中引入了高精度的TVD格式。

爆炸波高精度数值计算程序开发及应用

[目的]当爆炸发生在约束空间内部,由于壁面的约束限制,爆炸冲击波的传播和演化特性将更加复杂,其对结构、内部设施及人员的损伤也更加严重。为了研究约束空间内部的爆炸特性,[方法]基于FORTRAN平台,采用三阶WENO有限差分格式,自主开发约束空间内部爆炸波高精度三维数值计算程序。利用Sod激波管、双爆轰波碰撞、空中爆炸等经典算例,验证所开发程序的可靠性。基于验证的程序,开展约束空间内部爆炸波数值计算,研究密闭空间、泄压空间及连通空间内部的爆炸波传播规律与爆炸载荷特性。[结果]研究表明,所开发的程序能较好地模拟约束空间内的爆炸过程。[结论]该开发工作可为后续研究复杂空间内部爆炸波传播路径、评估爆炸载荷以及合理设计抗爆结构奠定基础。

一种对大体系局部进行高精度量子化学计算的新方法

提出一种可以对大体系的局部区域进行高精度量子化学计算的新方法 .将体系划分为活性区和环境区 ,采用比较粗略的算法获得大体系的密度矩阵 ,通过基组的变换将密度矩阵分解为对应于活性区与环境区的子矩阵的直和 ,活性区和环境区分别拥有整数个电子 ,成为相对独立的化学键饱和的子体系 .然后冻结环境区密度矩阵 ,同时考虑环境区在活性区所产生势场的作用 ,对活性区进行高精度的量子化学计算 .对一些分子进行计算 ,得到的电荷分布、键长、键断裂能、电离势与电负性等与对大体系整体进行高精度计算得到的结果相当一致 ,而计算量减少很多 ,表明提出的方法可行 。

空空导弹攻击区高精度快速计算方法

空空导弹攻击区的大小及其特征代表了武器系统的综合性能。为了满足攻击区计算精度的要求,充分考虑了导弹飞行控制系统动态特性与动压的关系,准确建立了攻击区的解算模型。为了提高攻击区计算的实时性,采用黄金分割法对空空导弹攻击区远距离边界进行搜索。最后,基于本文所提出的快速、高精度攻击区计算方法,计算出了某型空空导弹典型条件下的攻击区,验证了方法的可行性。

基于高精度计算的中医加速度脉象图研究

为了从中医脉象图中获取更多有价值的信息,本文在总结传统加速度脉象图计算的基础上提出了一种新的高精度加速度脉象图计算算法,能够适应大数据量、高分辨率的全数字脉象图分析要求,优化了加速度脉象图绘制流程,减少了噪音对数据分析的影响,提高了图像细节辨别能力。同时还运用频谱分析手段对高精度加速度脉象图进行分析,克服了传统加速度脉象数据噪声多、损失大的缺点,发现了新的中医平脉、滑脉、弦脉的加速度频谱图特征点,能够对中医脉象图在其加速度计算频域层面进行识别。

对体系局部进行高精度量子化学计算的研究

用对大体系的局部区域进行高精度量子化学计算的新方法,对腈、酰胺、醚、醛、羧酸、硝基化合物、卤代物等不同类型的多种有机分子体系进行计算,得到电荷分布、键断裂能、电离势与电负性等方面的数据.为了比较,同时对上述体系进行整体的和模型体系的高精度计算.局部高精度计算与整体高精度计算的结果相当一致,优于模型体系的计算结果,进一步表明了局部高精度量子化学计算方法的可行性.

高精度相对论密度泛函计算方法

对适用于含重元素体系的高精度相对论密度泛函计算方法作简要的评述.结合本实验室的研究工作,重点介绍严格处理相对论效应的四分量相对论密度泛函计算方法和近似处理相对论效应的两分量和标量相对论密度泛函计算方法,包括零级规则展开近似(ZORA)方法及其改进和排除奇点的近似展开(SEAX)方法,以及适合处理局部包含重元素大体系的接合两分量-标量相对论(或非相对论)计算方法.

舰船结构空中爆炸载荷的高精度数值计算程序(英文)

给出了一种舰船结构空中爆炸载荷的高精度数值计算程序。该程序采用基于通量修正算法的有限差分格式编写。它在冲击波阵面处达到四阶精度且耗用计算资源较少,是一种简单高效的计算程序。因此该程序特别适用于大尺度船舶结构受空中爆炸载荷的计算。程序的可靠性和准确性通过击波管试验和空中爆炸试验数据进行了检验。最后给出了一个典型船舶结构受空中爆炸载荷的算例。

C描述的高精度数值计算

从数据结构+算法的角度系统地给出的高精度数值计算的程序,可以突破计算机对数值表示范围的限制,从而使其具有任意位高精度数值的加、减、乘、除等强大的数值计算的功能。

高阶精度方法下的湍流生成项对低速流动数值模拟的影响研究

基于雷诺平均的Navier-Stokes方程和结构网格技术,采用五阶空间离散精度的WCNS格式,开展了SST两方程模型不同湍流生成项对低速流动数值模拟的计算分析。主要目的是为高阶精度格式在复杂外形上的应用提供技术支撑。计算模型包含了低速NLR7301两段翼型和Trap Wing高升力构型,研究内容主要包括不同湍流生成项对收敛历程、边界层湍流粘性系数分布、边界层速度分布、压力系数分布、气动特性的影响。在与试验数据对比的基础上,计算结果表明:对于低速二维流动,不同湍流生成项对收敛历程有比较明显的影响,对附面层湍流粘性系数分布和速度型影响不明显,不同湍流生成项主要影响主翼前缘的吸力峰值,进而影响升力系数和压差阻力系统;对于低速三维流动,不同湍流生成项对低速流动的收敛特性影响不明显,对翼梢涡的模拟精度有比较明显的影响,进而影响翼梢站位的压力分布和总体气动特性。

高阶精度方法下的湍流生成项对跨声速流动数值模拟的影响研究

利用五阶空间离散精度的WCNS格式和多块结构网格技术,通过求解雷诺平均NS方程,开展了SST两方程模型不同湍流生成项组合方式对跨声速流动数值模拟影响的计算分析。研究的主要目的是为高阶精度格式在复杂外形上的工程应用提供技术支撑。计算模型采用了RAE2822超临界翼型和DLR-F6翼身组合体构型。研究内容主要包括不同湍流生成项对残差收敛历程、边界层湍流粘性系数分布、边界层速度分布、压力系数分布以及模型整体气动力特性的影响。不同湍流生成项组合方式的流场计算结果还与风洞试验数据进行了对比。研究结果表明:对于小迎角不存在明显分离的跨声速流动,不同湍流生成项对流场的高精度计算结果的影响很小,可以不用考虑。

高精度欧拉流体弹塑性问题的数值方法研究

将描述固体材料的应力应变关系与欧拉流体动力学方程组耦合求解,通过引入界面捕捉方法描述多物质界面,将带弹塑性的多材料相互作用问题从形式上转化为计算单一材料问题,采用Roe方法近似求解Riemann问题,给出以Godunov方法为基础的二阶精度欧拉弹塑性流动的数值计算方法,适用于计算大变形流动等问题,并通过数值实验进行验证。