基于变分技术的天气雷达速度退模糊算法的改进研究

为有效地识别和提取多普勒天气雷达风场信息,对Gao和Droegemeier提出的基于变分技术的多普勒雷达径向速度数据退模糊方法进行了改进。原方法中将背景风场、方位和径向速度距离梯度信息同时作为约束条件,对Nyquist数进行校正。但是该方法在迭代过程中使用了大量的数值分析和偏微分方程计算,造成径向速度场过度平滑和数据失真。针对这个问题,改进算法在得到径向速度分析场后,结合原始径向速度观测场,通过图像变化检测法,自动识别存在速度模糊的区域及计算需要校正的Nyquist数,对观测场的模糊区域进行校正。利用强对流天气和台风过程的雷达体扫数据验证了改进算法的可行性,并与原始算法及业务应用的WSR-88D算法对比。结果表明:改进算法有效地解决了原始算法中的不足,恢复真实的风场结构和分布特征,改善了退速度模糊的质量,从而得到更为合理的径向速度观测场;并且该算法退模糊效果优于WSR-88D算法,有助于为科研和业务应用服务。

变分技术在重力坝优化设计中的应用

在Ansys中,传统的重力坝断面优化方法通常是一阶或者零阶优化,用时较长。而变分优化方法作为一种新型的优化方法,能快速的进行优化计算,降低计算成本,提高计算精度,但是这种方法还未在水工结构优化中广泛应用。本文是基于大型有限元计算软件ANSYS,将变分技术DesignXplorer VT模块与网格随移修改工具Pa-raMesh相结合,以上游坡面、下游坡面的坡比和上游起坡点为设计变量,以坝体断面面积最小为优化目标,以坝踵点不出现拉应力和坝体满足抗滑稳定为条件变量,对变分技术在重力坝优化设计的应用进行了详细研究。进行优化之后,坝体断面面积减少了27%,满足抗滑稳定和应力要求,且用时不到传统优化方法的1/10。研究结果表明:变分技术在水工结构优化设计中是可行的,不仅计算精度高,操作方便,且计算成本大大降低,在水工结构方面的优化设计有很大前景。

四维变分同化技术在优化Z-C预测模式初始场中的应用试验

文中使用四维变分同化技术将海温观测资料同化到 Zebiak- Cane模式中 ,通过优化模式的初始场提高了模式的预报技巧。通过用理想场进行检验 ,说明所建立的同化伴随模式是正确的。用文中建立的四维变分同化模式以 1 997年 1月为初始场所做的预报结果与实况相比 ,结果较好。这对今后

基于水平集的淹没范围数据变分同化方法

为了在洪水过程计算中定量利用面域遥感数据,拓展遥感数据及洪水计算交叉应用空间,基于水平集方法提出了采用二维水力学模型直接同化淹没范围数据的变分同化方法.通过引入水平集函数描述洪水运动界面,将浅水方程的水深变量和符号距离相结合,克服了洪水淹没范围直接同化中代价函数构造的难题.实验室小尺度的溃堤洪水过程和实际大尺度的蒙洼分蓄洪过程的合成观测数据同化数值试验表明,(1)提出的方法可将淹没范围数据所蕴含的水动力信息自动融入模型,识别分布式的糙率参数,改善洪水动力过程的分析与预测;(2)淹没范围数据包含丰富的水力空间信息,即使同化有限帧的淹没范围也可帮助改善洪水过程的模拟精度.

功能梯度材料圆柱壳基于变分渐近法的高保真简化模型

为有效分析涂覆型功能梯度圆柱壳顶面作用正弦荷载下的响应,基于变分渐近方法(VAM)建立高保真简化模型。根据Hamilton扩展原则建立功能梯度材料圆柱壳3维能量方程;利用壳体固有小参数将3维能量渐近扩展为系列2维近似能量方程,并将近似能量转换为工程常用的Reissner-Mindlin模型形式;提供重构关系以准确预测沿厚度方向的3维场分布。通过SiC-Al功能梯度面层-均质基层圆柱壳顶面作用正弦分布荷载的柱形弯曲算例验证,基于该理论和模型重构的位移和应力分量与3维精确解相一致;在应变很小时,可考虑任意大位移和全局旋转,并可准确捕捉翘曲几何非线性。

图像分割的变分模型与数值计算

在图像分析与计算机视觉领域中,图像分割技术应用很广,它是一个基础的并且非常重要的课题。现如今,关于变分模型的图像分割方法得到了国内外学者的广泛关注。本文将要讨论图像分割的变分模型与数值计算,主要提出一种快速求解Mumford-Shah模型的变分水平集分割方法和C-V模型。

非线性混合似变分不等式解的存在性

本文介绍了自反Banach空间中一类非线性混合似变分不等式,利用极大极小不等式和辅助变分原理技术,给出了这类非线性混合似变分不等式解的存在性与唯一性的新证法。

“直方图”均衡化图像增强技术研究综述

均衡化即等可能分布,以均衡化指导思想的图像增强方法内涵丰富,意义深远,应用广泛。直方图均衡化(Histogram Equalization,HE)算法在图像增强中具有很强的代表性,近几年研究人员在此基础上又进一步拓展了均衡化思想在图像增强领域的应用。不过,目前缺乏针对直方图均衡化技术较为全面的综述评论性文章,以均衡化思想为主线,对于相关改进工作,分为五类技术,并分析了各类技术的典型算法,最后指出了今后可能的研究方向。

ANSYS程序优化技术在固体火箭发动机设计中的应用

简述了ANSYS程序的设计优化、拓扑优化和变分优化技术的基本原理,通过针对固体火箭发动机的几个典型算例,分别介绍了这3种优化技术的分析过程,并进行了比较。由算例可知,基于有限元分析的ANSYS程序优化技术是进行固体火箭发动机优化设计、提高发动机性能的有效手段。

利用最近资料改进MOS预报的方法

尝试了将变分技术应用于统计预报方法中,并以兰州地区1999年9～11月最高温度MOS预报为例进行了试验。结果表明,经过最新大气实况观测资料修正的MOS方程可以改善其预报效果,其改善程度与方程本身的预报能力有关。为了进一步说明问题,文中还提出了一个新的概念方程预报水平。在此基础上发现了一个新的现象,即用本文提出的方法对MOS方程优化,其方程预报水平是稳定的。

三维风场调整和诊断模式的实用研究

建立了一个质量连续性约束的风场调整和诊断模式，对深圳地区复杂下垫面条件下的边界层风场作了数值试验。模式采用变分技术和直接差分方法联合使用的方案。模式以实测资料为初始输入，对该地区的风场作了较细致的模拟分析。结果表明，模式计算性能稳定，调整后的风场能较好地体现出实际大气的流动特性。

安世亚太拓展CAEHPC应用

支持大内存．分布式并行．变分技术（VT）这“三大战略”将使用户能够最快．最容易地介入CAEHPC，以最低的成本模拟真实世界，让复杂的大型问题得以轻松完成。

2003年ANSYS公司展现超强阵容

2003年上半年对于ANSYS公司来说是令人瞩目的半年,新产品、新成员和新排名层出不穷,亮点不断。2002年11月发布ANSYS 7.0,6个月后7.1版本发布;2003年2月完成对CFX的收购并发布CFX—TurboGrid 2.1,6月初CFX—5.6全新登场;从《商业周刊》“100家发展最快公司”中排名的第55位越居到现在的第48位;与世界知名软硬件厂商SATYAM、RESINATE、LMS、HP公司强强联手,强强合作……

多状态影响下基于Bi‑LSTM网络的锂电池剩余寿命预测方法

现有基于深度学习的锂电池剩余寿命(Remaining Useful Life,RUL)预测方法中,锂电池多个内部状态所蕴含的寿命信息未得到充分考虑.鉴于此,提出了一种融合电池容量、阻抗与温度三个内部状态的RUL预测模型.首先,引入双向长短时记忆(Bi‑directional Long Short‑Term Memory,Bi‑LSTM)网络学习三种状态数据的时间相关性.其次,利用dropout技术与Bayesian变分推断技术间的等价性实现了RUL预测结果的不确定性量化,得到了预测结果的95%置信区间与概率密度分布(Probability Density Function,PDF),并分析了不同dropout率对预测不确定性的影响.最后,通过四种不同的深度学习模型框架与两种内部状态输入方案的对比实验,验证了本文方法的有效性.

非线性混合拟均衡问题的迭代原理

本文引入了空间中一类非线性混合拟均衡问题,利用辅助变分原理技术建立了这类均衡问题解的新的迭代原理,证明了其解的存在性以及由算法生成的迭代序列的收敛性。该收敛性只要求映象拟单调,这是比单调还弱的条件。本文的新算法推广了文献中某些已有的结果。