混凝土细观结构的数值模拟研究

在细观层次上,混凝土作为具有增强颗粒的复合材料,可以视作大量形状不规则的增强颗粒及其孔洞随机分布的区域.首先,把增强颗粒及其孔洞假设成一类"星形颗粒",利用椭球的参数方程,采用参数曲面的自由变形技术,给出这类星形颗粒的参数方程.然后,基于星形的参数方程,给出了空间中任意点与星形颗粒位置关系的判断方法,并以此给出了大量形星形随机分布的区域的创建方法.数值实验表明:可以生成颗粒含量达到55%的二级配混凝土模拟试件,60%的三级配混凝土模拟试件,为对混凝土等复合材料进行细观热学、力学研究,提供了创建几何模型的方法.

解微分方程组的Adams预测校正算法的改进方法

针对Adams预测校正算法求解微分方程组作了改进.算法的主要改进之处是在校正环节用已经计算出来的"新值"取代"旧值".最后,基于提出的改进方法和传统的Adams预测校正算法对同一微分方程组问题作了数值比较实验.数值实验结果表明改进的算法与传统的Adams预测校正算法的计算量一样,但精度大大提高.

矩形区域不等圆形随机堆放的数值模拟

将若干待堆放的圆形堆放到一个给定矩形区域,是一类特殊的Packing问题。针对这一具有NP难度的困难问题,提出一种快速的数值模拟方法以及模拟力学检验的方法。该方法将圆形堆放的力学平衡规律化为几何形体相互接触的几何条件,把大量的圆形按级配及分布律等约束条件,随机堆放形成空间区域。按此方法得到的圆形堆体,在不加外力的情形下即可保持自身的稳定。使用该方法,在边长为15cm的正方形区域内,取圆形的直径范围为0.5cm^4cm,模拟了孔隙率小于25%(面积比)的圆形堆体。最后,将所模拟的圆形堆体试件进行了有限元网格划分及力学加载试算,结果表明该堆体是稳定的。为进一步在细观层次研究圆形堆体提供了一个快速的数值模拟方法。

基因识别问题及其算法实现

以DNA基因序列的四种核苷酸为研究对象,利用信号系统分析理论,通过设计恰当的算法解决基因识别问题.分别建立了Bootstrap算法的不同物种基因阈值判别模型,通过多次基因序列重采样,得到阈值集合,利用95%的置信区间检验,确定每类基因序列的最佳阈值;建立EPND基因识别模型确定基因外显子端点集合和多维特征量的基因识别模型提高识别率基因,根据当前基因序列研究现状,建立了基于符号动力学的自适应滤波器基因识别模型,确定DNA序列中存在混沌现象.