基于改进FPM法高维复杂多相分离过程的GPU并行计算研究

为了高效、准确地模拟高维多元Cahn-Hilliard(C-H)方程描述的复杂相分离过程,该文发展了一种基于纯无网格改进有限点集法(corrected finite pointset method,CFPM)和CPU-GPU异构的快速并行算法(简称为CFPMGPU).CFPM-GPU的构造过程为:①基于Taylor展开和加权最小二乘思想,采用Wendland权函数推导出空间一/二阶导数的有限点集法(finite pointset method,FPM)格式;②将多元C-H方程中四阶导数分为两个二阶导数,依次运用FPM对其离散得到C-H的改进FPM法(CFPM);③基于CUDA的单个GPU架构,首次给出了CFPM的一种并行算法以提高计算效率.数值研究中,首先对二维径向或三维球对称C-H方程描述的相分离基准算例进行了求解,并与可靠结果作对比验证了提出的并行算法的准确性和高效性,单个CPU-GPU异构并行计算效率约是串行情况的160倍;其次,运用CFPM-GPU对复杂区域上二维/三维的两相或三相分离现象进行数值预测,并与其他方法结果做比较.数值结果表明,给出的CFPM-GPU能准确、高效地模拟二维/三维复杂区域上的多相分离过程.

基于FPM方法的入水问题数值模拟研究

结构体入水作为一个高度非线性的冲击动力学问题,广泛存在于船舶海洋和军事等工程领域,因此,对该问题进行精确而高效的数值模拟是十分必要。采用有限质点法(finite particle method,FPM),结合无反射边界,数值模拟研究了二维结构体入水的动态过程。通过分析楔形体入水所受的垂向力、速度和压力,并与相关文献结果对比分析,验证了该方法的有效性。在此基础上,对不同工况下的入水问题进行了模拟,研究了不同尺寸、形状、初速度和质量等情况下,结构入水冲击时垂向力和速度随时间的变化规律,以及不同时刻下压力响应的变化趋势。研究结果表明:楔形体的底升角尺寸、结构体形状、入水初速度和质量等因素都会直接影响结构体入水的力学特性,为入水结构体的力学设计提供了参考。

新精神活性物质2-(3-氟苯基)-3-甲基吗啉(3-FPM)的检验

采用气相色谱-质谱法(GC-MS)、傅里叶红外光谱法(FTIR)和核磁共振波谱法(NMR)三种方法分析缴获的可疑白色固体,建立新精神活性物质2-(3-氟苯基)-3-甲基吗啉(3-FPM)的检测方法。甲醇溶解待测样品进行GC-MS检测分析,使用ATR附件进行红外光谱分析,DMSO-d6溶解样品进行NMR分析。GC-MS分析测得样品组分的质谱特征离子m/z为195(基峰)、56、71、95、109、123、135。红外光谱分析测得样品的红外特征吸收峰为2935.04、2713.65、1590.83、1449.19、1095.14、786.26、770.96 cm-1。经过NMR进一步分析确证,并与参考文献比对,证实该样品含有2-(3-氟苯基)-3-甲基吗啉成分。该方法可用于3-FPM的检验,并填补了NIST质谱谱库和红外光谱谱库的空白。

低雷诺数流动问题的SPH数值模拟及与FPM方法的比较

采用SPH方法对低雷诺数流动问题进行了数值模拟,讨论了初始光滑长度以及核函数影响域大小对结果的影响。典型Poiseuille流和Couette流的模拟结果表明,SPH方法能够很好地模拟低雷诺数流动。并比较了SPH方法和FPM方法的精度和计算效率。

基于智能制造的生产现场工艺管理系统设计

工艺信息是智能制造的灵魂。文章针对产品的质量、进度和成本等多重压力,以制造业的现场工艺管理为主线,提出了现场工艺管理系统的设计方案,并对现场工艺6个主要方面的管理功能需求进行分析。在此基础上,采用通用开放的系统功能结构,以实用化、智能化水平为目标,选用Web服务技术模式设计了现场工艺管理系统的服务体系结构、管理数据模型,实现了基于Web服务系统用户管理、网关技术、依赖注入等关键技术,并通过实际案例验证了登录认证、工艺知识资源、系统维护管理等功能模块的可操作性。

FPM化疗方案术前治疗晚期卵巢癌合并腹水的价值

目的探讨FPM化疗方案术前腹腔化疗在晚期卵巢癌腹水中的应用价值。方法对52例晚期卵巢癌合并腹水因肿瘤固定及一般情况差而不能手术治疗患者给予FPM(5-Fu,DDP,MMC)化疗方案术前腹腔化疗—手术治疗。结果FPM化疗方案术前腹腔化疗有效地控制了腹水,改善了患者一般状况,使肿瘤松动、缩小,有利于成功进行肿瘤细胞减灭术。结论FPM化疗方案术前腹腔化疗能有效控制腹水,提高晚期卵巢癌合并腹水患者肿瘤细胞减灭术的成功率。

FPM化疗方案在卵巢上皮性癌治疗中的应用

目的 报告FPM化疗方案在晚期卵巢上皮性癌治疗中的应用和随访结果。方法 从 1984年 1月至 1998年 12月治疗Ⅲ、Ⅳ期卵巢上皮癌 12 0例。病例除手术治疗外还全部用FPM(5 -Fu、DDP、MMC)化疗方案化疗。结果 3年生存率为 83 3 % ,5年生存率为 6 2 5 %。影响化疗疗效的主要因素为 :残留肿瘤大小、淋巴结清扫与否和术后是否充分化疗。结论 晚期卵巢上皮癌的术前化疗可为手术治疗和手术彻底性创造条件 ,手术彻底可为化疗方法治愈肿瘤提供机会 ,充分化疗对生存率有重要影响。

应用FPM方法模拟封闭方腔自然对流

为验证有限粒子方法(FPM)能否很好地模拟自然对流问题,采用FPM方法对封闭方腔自然对流问题进行了数值模拟.对FPM方法进行详细描述,并利用FPM方法对拉格朗日型的N-S方程进行离散,基于离散后的方程对瑞利数Ra分别为104,105,106的封闭方腔自然对流问题进行数值模拟,给出了不同瑞利数条件下的速度和温度云图以及中心线上量纲一的速度和温度分布曲线.结果表明,FPM方法能够获得较准确的温度分布规律,当瑞利数较低时也能获得较准确的速度分布规律,但随着瑞利数的增大,速度场的模拟结果精度和稳定性变差,因此为了获得更准确和光滑的速度分布场,需要对FPM方法做进一步的改进.

基于FPM的液舱晃荡研究

随着液舱晃荡运动机理的研究深入,舱内液体运动响应和自由液面波形精细模拟成为研究的重点。本文应用无网格方法中的FPM(Finite Point Method)来对液舱晃荡中的动边界及自由液面大变形等问题进行数值求解和图像模拟。以二维液舱晃荡为例,校核运动边界与内部流体粒子点间的运动响应,得到FPM对于边界所受砰击力和内部兴波波高的计算结果以及自由液面模拟图像。将计算结果进行无因次化处理,通过与试验结果进行比对,验证了FPM在液舱晃荡问题中应用的可行性和准确性,也为FPM解决三维复杂液舱晃荡问题中提供铺垫。

燃煤电厂可凝结颗粒物及水溶性离子排放特性研究

随着燃煤电厂超低排放改造的进行,烟气中可过滤颗粒物排放浓度得到了有效控制,但可凝结颗粒物的排放却常被忽视。为解决此问题,采用EPA Method 202A方法对3个燃煤机组总排口烟气进行取样,并对可凝结颗粒物及其水溶性离子的排放特性进行了研究。通过样品分析得到可过滤颗粒物排放浓度、可凝结颗粒物排放浓度和水溶性离子成分,可凝结颗粒物排放质量浓度为12.2-32.71 mg/m^(3),在排放的总颗粒物中占比为74.80%~94.92%,可凝结颗粒物无机组分和有机组分何者占优并不固定;可凝结颗粒物的水溶性离子中NH_(4)^(+)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)的离子较多,大概占所有水溶性离子的比例为82.35%-96.66%.

潜油螺杆泵定子橡胶摩擦磨损行为研究

采用MPV-600型微机控磨粒磨损试验机考察了潜油螺杆泵定子丁腈橡胶(NBR)和氟橡胶(FPM)与转子45#钢配副在干摩擦条件下的磨损行为,并用扫描电子显微镜-X射线能量散射分析(SEM-EDXA)法对橡胶的磨痕表面形貌、元素含量进行分析。结果表明:两种橡胶在低载荷条件下的干摩擦磨损主要是以滞后摩擦为主,而较高载荷时NBR的磨损机制表现为粘着磨损;橡胶磨损的物理过程为微切削作用产生的微观分子断裂,随着载荷的增大,宏观分层剥落逐渐起主导作用;干摩擦过程中橡胶分子链发生断裂形成大分子自由基,大分子自由基异构化并发生氧化反应。

干摩擦和原油润滑下丁腈橡胶、氟橡胶磨损行为研究

原油开采用螺杆泵的橡胶定子在干摩擦和原油润滑条件下的磨损行为直接关系到其密封性能和使用寿命。采用MPV-600环块试验机在室温条件下研究橡胶定子常用的丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FPM)在干摩擦和原油润滑下的磨损行为,并初步探讨其磨损机制。结果表明:干摩擦低载荷下,NBR的磨损量略低于FPM;而在高载荷下,由于摩擦生热致使NBR硬度降低发生黏着磨损,使其磨损量大幅度增加,磨损量远大于FPM。原油润滑下,由于剪切力和摩擦热的降低,NBR的磨损量低于FPM。

后踝骨折的生物力学分类与治疗

目的 :对后踝骨折进行分类 ,用于指导临床治疗。方法 :对入院患者进行物理检查 ,主要是对初次X线片进行测量、计算、归纳 ,2 8例根据手术所见。结果 :本文通过对 5 2例后踝骨折病例进行分析 ,发现后踝骨折是由于踝关节受到由后向前下的冲力及扭转应力 ,特别是在小腿处于内旋位时 ,距骨撞击后踝和下胫腓后韧带牵拉所致。依据 (1)后踝骨折的生物力学机制 ;(2 )后踝骨折移位的特点 ;(3)骨折波及关节面的损伤程度 ;(4)是否合并周围组织损伤及踝穴的稳定状况 ,将后踝骨折分为Ⅲ度 ,得出了与之相应的治疗方案。应用本分类标准治疗 5 2例后踝骨折 ,取得了 93 .3 %的优良率。结论 :对后踝骨折实行分类 。

基于有限质点法的含间隙铰平面机构动力分析

间隙的存在使得铰节点的轴承和轴颈易发生碰撞,从而使带间隙机构的动力响应与理想机构不同。基于有限质点法,对含间隙铰的平面机构开展动力分析。首先给出有限质点法的质点运动控制方程和平面梁单元的内力计算公式。然后引入Lankarani-Nikravesh模型和修正库仑摩擦模型,来计算间隙铰中轴承和轴颈碰撞过程中的接触力和摩擦力。对平面四杆机构和曲柄滑块机构开展了动力分析,验证了该文方法的正确性和有效性。分析结果表明:间隙铰对机构运动的位移和速度影响不大,但使加速度有较大振荡;相比于理想铰,间隙铰的接触力峰值也有较大的增加;相比于刚性机构,柔性机构中间隙铰导致的动力响应要小;而相比于单个间隙铰,多个间隙铰将增大机构的动力效应。

电动汽车驱动用内置式永磁同步电机直交轴电感参数计算与实验研究

准确计算电动汽车驱动用内置式永磁同步电机工作点电感参数Ld、Lq,对电机性能的预判以及高精度控制非常关键。驱动用内置式永磁同步电机转子上无自起动笼型条,有限元带载起动计算困难,本文通过确定带额定负载起动时转子初始位置,实现了30k W样机有限元带额定负载起动以及负载饱和磁场计算,为样机负载工作点电感参数准确求解提供计算基础。在永磁同步电机电感计算理论的基础上,分别采用忽略交叉饱和影响的有限元法以及冻结磁导率法计算了样机电感参数。并对30k W样机电感参数采用静态交流实验法进行了实验测量。通过对比,忽略交叉饱和影响的电感参数计算值与静态实测电感值相吻合,采用冻结磁导率法计算的q轴电感值比静态实测q轴电感值减小了20.5%,冻结磁导率法计算的d轴电感值比静态实测d轴电感值增大了38.1%。说明忽略交叉饱和影响有限元法可以准确计算样机的静态不饱和电感参数,但负载时样机磁路交叉饱和效应严重,此时采用考虑交叉饱和影响的冻结磁导率法计算样机电感参数更为准确。

基于有限点法的自由面流动的数值模拟

为了准确模拟复杂变形的自由面流动,应用空间粒子法中的有限点法(FPM),即利用移动最小二乘(MLS)法近似流场函数,采用投影法分步求解压力泊松方程,迭代更新流场各粒子的物理信息,数值模拟大变形下的自由面流动问题.数值模拟结果表明:采用有限点法可以较准确地模拟出自由面流动过程中的复杂变形,如迸溅、翻滚、破碎以及入水等现象,与试验结果吻合较好.验证了采用的有限点法对于处理大变形自由面流动问题具有较高的可靠性及较好的灵活性.

一种时间序列频繁模式挖掘算法及其在WSAN行为预测中的应用

该文提出FPM(Frequent Pattern Mining)算法充分考虑频繁模式在时间序列中出现次数和分布。基于这些不同分布的频繁模式扩展MAMC(Mixed memory Aggregation Markov Chain)模型提出FMAMC(Frequent pattern based Mixed memory Aggregation Markov Chain)模型。将FPM和FMAMC应用到实际的智能楼宇项目中,证明和现有算法相比FPM算法具有较好的时间性能,FMAMC模型能够比MAMC模型更准确的预测WSAN节点行为。

氟橡胶与丁腈橡胶并用的研究

将氟橡胶与丁腈橡胶进行共混 ,采用过氧化二异丙苯 /三烯丙基异氰脲酸酯作为共硫化体系 ,测试了不同并用比硫化胶的常规性能及耐化学介质性。结果表明 ,并用胶所采用的共硫化体系是成功的 ,并用胶性能优良。三烯丙基异氰脲酸酯可显著提高氟橡胶与丁腈橡胶的硫化度。

基于频繁模式挖掘的实时供应链数据分析

为了从海量的供应链实时数据中发掘隐性的、重要的业务关系,将频繁模式挖掘(FPM)引入到供应链实时数据分析,有利于提高决策的科学性与效率.提出了实时供应链体系结构,包括数据采集层、实时数据处理层与实时供应链应用层,阐述了实时数据采集与处理、频繁路径选择及频繁模式挖掘的方法.详细论述了频繁路径选择、工作流立方建立及频繁模式挖掘3个阶段实时数据处理的内容、原理与方法.结合某服装供应链分销管理,应用DBMiner工具进行了实证研究,结果表明,应用FPM技术进行供应链实时数据分析,可以高效地挖掘与利用实时数据,提高供应链运作的效率与供应链决策水平.

一种考虑界面不连续的改进的有限粒子法

有限粒子法(finite particle method,FPM)作为SPH(smoothed particle hydrodynamics)方法的重要改进,有效提高了边界区域粒子的近似精度,但是当FPM处理多物理场时,在不连续界面附近的计算精度会大大降低,并且FPM必须满足的矩阵非奇异性也提高了对界面处理的要求。本文中基于DSPH(discontinuous SPH)方法,提出了一种考虑界面不连续的改进FPM—DSFPM(discontinuous special FPM)法,旨在改善FPM在界面不连续处的计算精度,从而进一步提高其计算效率和稳定性。首先,分析了DSFPM的核近似精度。其次,根据不同的工程问题,给出DSFPM处理小变形和大变形问题的算法流程。利用DSFPM、DSPH和FPM等3种方法对弹性铝块小变形碰撞冲击算例进行了模拟,通过对比分析铝块的速度和应力以及计算时间验证了DSFPM算法在非连续界面处计算精度和计算效率的优势。最后,通过结合DSFPM和DFPM(discontinuous FPM)实现了对于大变形问题的模拟。