Numerical solutions to regularized long wave equation based on mixed covolume method

The mixed covolume method for the regularized long wave equation is devel- oped and studied. By introducing a transfer operator γh, which maps the trial function space into the test function space, and combining the mixed finite element with the finite volume method, the nonlinear and linear Euler fully discrete mixed covolume schemes are constructed, and the existence and uniqueness of the solutions are proved. The optimal error estimates for these schemes are obtained. Finally, a numerical example is provided to examine the efficiency of the proposed schemes.

基于NCP理论的光滑牛顿法在无功优化中的应用

采用经典的无功优化模型,以系统网损最小为目标函数。依据非线性互补理论,构造NCP函数,将KKT条件中的不等式约束转换为等价的非线性方程,然后用牛顿法求解。用同样的方法来处理离散变量,即构造一个与离散变量的约束条件等价的离散NCP函数,嵌入牛顿法中迭代计算。最后,由经典IEEE系统的计算结果表明:该算法收敛速度与传统方法相当,能有效降低网损,具有大范围收敛性。

行星齿轮减速器的优化设计

以NGW行星齿轮减速器为物理模型,建立了以齿数za、模数m、齿宽b、太阳轮变位系数xa和内齿圈变位系数xb为设计变量,以体积最小为目标,以齿轮的强度要求等作为约束条件的优化设计模型。由于设计变量中的齿数、模数是非均匀的离散变量,齿宽和变位系数为连续变量,提出了连续变量及非均匀离散变量的均匀离散化处理方法,并借鉴离散变量的搜索优化法,在连续变量的复合形法基础上,探讨了一种求解有约束非线性混合离散变量的优化设计问题的方法——混合离散复合形法。结果表明,不仅获得了满意的综合效果,而且所得的结果符合实际要求,是一种具有工程实用价值的设计方法。

离散元法在混合机上的应用研究现状及发展趋势

传统的混合机设计依赖前人的经验,缺乏相关的理论指导,达不到预期的混合效果。为此,介绍了优化设计混合机的新技术离散单元法。离散单元法被广泛应用于模拟研究不同类型混合机内颗粒运动规律和混合机理,已成为混合机参数优化与结构设计的有效方法,但颗粒混合过程非常复杂,混合机制仍需深入研究。文章重点阐述了离散元法应用在容器回转型混合机、容器固定型混合机和复合型混合机上的研究进展,并对未来发展进行了展望。

基于混合离散复合形法的工程优化设计

针对工程中大量存在的设计变量为离散型和连续型的混合离散变量优化设计问题,提出了连续变量及非均匀离散变量的均匀离散化处理方法,并借鉴离散变量的搜索优化法,在连续变量的复合形法基础上,探讨了一种求解有约束非线性混合离散变量的优化设计问题的方法———混合离散复合形法。算例表明,混合离散复合形法可用于工程结构优化设计中,其结果不需圆整,解题可靠性和效率大大提高。

离散粒子群与内点法结合的电力系统无功优化

基于离散粒子群优化算法与内点法,提出了一种新颖的混合策略来求解电力系统无功优化问题:不考虑无功优化中的离散约束,采用内点法求解得到初始解;根据优化变量的不同性质将无功优化问题分解为离散优化和连续优化2个子问题,并采用离散粒子群优化算法和内点法交替求解,使两者的优化结果互为基础、相互利用,从而保证了混合策略的整体寻优效率。以IEEE30和IEEE118节点作为试验系统,与常规的离散优化算法做比较,验证了该算法的正确性和有效性。

伪双曲型方程的混合控制体积方法

利用混合控制体积方法在三角形网格剖分下求解一类伪双曲型方程.通过使用最低阶Raviart-Thomas混合有限元空间和引入迁移算子把解函数空间映射成试探函数空间,构造了半离散和全离散的混合控制体积格式.根据伪双曲型方程的特点引入广义混合控制体积投影,利用迁移算子的性质和广义混合控制体积投影得到了最优阶误差估计.最后给出数值算例验证了理论结果以及该方法的有效性.

基于混合离散变量法的箱形伸缩式吊臂优化设计

结合混合离散变量优化设计理论,归纳出用于轮式起重机箱形伸缩吊臂优化的数学模型,并应用该模型与相关程序对Q2-16型汽车起重机的3节吊臂进行优化计算。研究表明,该算法计算快捷、可靠,且优化结果不必圆整即为可行的设计方案,避免了按连续变量优化后圆整导致的非真正最优解或不可行解的情况。

全液压枕底清筛机筛分机构的优化设计

讨论了全液压枕底清筛机筛分机构的优化设计数学模型，并针对其数学模型引入了混合离散变量优化设计方法。

Sobolev方程非协调混合有限元格式的收敛性分析

基于非协调EQrot1元及零阶Raviart-Thomas元,对Sobolev方程提出了一个关于时间具有二阶精度的新混合有限元全离散格式.利用两单元插值算子性质,分别导出了原始变量u在能量模和中间变量q=-("ut+"u)在L2模意义下的最优误差估计.最后给出数值算例验证了理论分析的正确性.

有分支天然气管线优化设计

管道系统的优化设计 ,即是寻求管径、壁厚、压气站数和输气压力等主要工艺参数的最佳组合 ,使系统在技术上可行 ,经济上合理。考虑到天然气管道沿线的进分气会导致各段管径、壁厚等设计参数的变化 ,同时根据技术经济学原理 ,引入终值费用作为管线的经济指标 ,建立优化模型 ,并利用混合离散变量优化方法进行求解。算例实践证明该设计方法具有可行性。

广义神经传播方程全离散格式的修正混合有限元方法

利用修正的H1-Galerkin混合有限元的方法,研究了广义神经传播方程,得到了全离散解的最优阶误差估计,该方法的优点是不需要验证LBB相容性条件.

回转炉内壁炉型结构对颗粒混合效果的影响

为了提高水平放置回转干馏炉炉内物料的混合效果,利用离散元开源软件对相同横截面积不同内壁炉型时的物料混合进行了数值模拟和分析,以混合质量q作为评价混合效果的判断依据,对各类工况进行分析研究。研究结果表明:炉内物料混合是一个复杂的分离与混合相互转化的动态平衡过程;不同的炉型对物料混合的影响不同,且椭圆炉型中颗粒群所形成的3个区域的比例有明显变化;椭圆炉型中,炉体长轴由垂直方向向水平方向运动时混合物料群所形成3个区域中的活跃区颗粒数量较多;采用椭圆炉型时,物料的混合效果较优。

旋转流化床粉体混合机混合效果数值模拟和实验验证

为了对旋转流化床粉体混合机进行优化设计,采用CFD-DEM联合仿真的方法,对旋转流化床粉体混合机内球形颗粒的混合过程进行数值模拟,通过Lacey指数具体评价颗粒的混合效果,研究了进气管倾斜角度、进气管布置方式、进气方式对球形颗粒混合效果的影响,并进行球形颗粒混合实验验证。结果表明,进气管最合适的倾斜角度应保证气流作用区域面积恰好为底部颗粒物料区域面积的一半。进气管水平布置时能够保证很好的混合质量及较快的混合速率。脉冲及连续方式进气均能实现均匀混合,脉冲进气方式比连续进气方式耗气量更低。颗粒混合实验有很好的混合效果,与数值模拟的结果具有较高的一致性,从而获得了一种混合效果优越的结构形式,进气管倾斜角度α=35°,水平布置。

离心概率筛的优化设计

本文详细介绍了离心概率筛优化数学模型的建立,结合数学模型引进了离散变量优化设计方法(MD-OD),为离心概率筛的设计提供了一种切实可行的优化设计程序.最后,给出一个离心筛实例,并对计算结果作了进一步分析和讨论.

含离散和连续混合决策变量最优潮流求解方法综述

最优潮流问题是一个含有连续变量和离散变量的非凸的、大规模的非线性规划问题,是混合整数非线性规划问题(MINLP)。它属于NP-hard问题,精确求解非常困难。本文对含离散和连续混合决策变量最优潮流问题的求解算法进行了分类和总结。介绍了各种求解技术的原理和具体做法,并从算法的收敛性、准确性、快速性等角度对它们进行了评价,指出了它们各自的优缺点及应用价值。

二级NGW型行星齿轮传动优化设计方法

以行星减速器体积极小化为目标,对二级NGW型行星减速器的优化设计数学模型进行研究。提出一种混合离散变量的半随机复合形法,实例优化结果表明,该方法具有较好的优化效果,提高了优化设计的可靠性。

改进型土壤破碎混拌结构的性能数值分析与优化

为了改善某公司原土壤修复一体机内破碎混拌结构的颗粒混匀效果,本文利用离散颗粒混合动力学原理和离散单元法(discrete element method,DEM)对系统内部破碎刀辊装置进行改进优化和仿真模拟。通过研究混合体系中土壤-药剂离散颗粒和混合部件之间的相互作用、颗粒分布及碰撞次数、滚轴功率,运用混合均匀度、混合质量公式对混合效果进行评价,并探究了各转轴中引起功率变化的主要因素。计算模拟结果显示,第二代设备对土壤碰撞颗粒数的提升效果非常明显,爪机、上中下滚轴最佳运行转速为150r/min、300r/min、600r/min、600r/min,滚轴总功率为13.45kW,是实际滚轴额定总功率60kW的22.4%,该研究结果为改善土壤修复一体机性能提供了理论支撑和技术指导。

四阶强阻尼波动方程的混合控制体积法

本文利用混合控制体积方法在三角网格剖分下求解四阶强阻尼波动方程.通过使用最低阶Raviart-Thomas混合有限元空间和引入迁移算子把解函数空间映射成试探函数空间,构造了半离散和全离散的混合控制体积格式,得到了最优阶误差估计.

阻尼Sine-Gordon方程基于三角网格剖分的混合控制体积方法（英文）

本文利用混合控制体积方法在三角网格剖分下求解阻尼Sine-Gordon方程.通过使用最低阶Raviart-Thomas混合有限元空间和引入迁移算子把解函数空间映射成试探函数空间,构造了半离散和全离散的混合控制体积格式.根据阻尼Sine-Gordon方程的特点引入广义混合控制体积投影,利用迁移算子的性质和广义混合控制体积投影得到了最优阶误差估计.最后,给出数值算例验证理论分析结果.