收敛无穷计算及其应用

经典计算不能很好地刻画无穷计算的行为 .基于形式系统序列及其极限 ,讨论一类称为收敛无穷计算的问题 ,旨在建立刻画无穷计算在变化的环境中如何交互与演化以及演化的极限状态的逻辑理论基础 .提出了收敛无穷计算的一个逻辑和推理系统 ,其表达能力超过一阶逻辑 .还基于经典计算模型图灵 (Turing)机和形式系统序列及其极限 ,提出了收敛无穷计算的模型 ,称为过程模式 .在极限计算的意义下 ,其计算能力超过了Turing机和实数机器 .讨论了上述研究在数据挖掘中的应用 。

优化迭代的一种新的计算收敛准则

针对最优化问题迭代计算过程中算法收敛准则进行了总结、分析、讨论和改进,通过引入对分法提出了新的计算收敛准则。算例表明,本收敛准则具有更高的可靠性。

台阶式溢洪道数值模拟计算精度评价方法

随着CFD领域和计算机技术的发展,许多学者开始采用数值模拟的方法对台阶式溢洪道的水力特性进行细致研究,但学界并没有评价其计算精度的一致方法。采用从致密至粗糙3种网格尺寸,利用Flow 3D^(®)软件对台阶式溢洪道上的水汽二相流进行数值模拟,提供评价其计算精度的一般方法。首先通过计算网格收敛指数法(GCI)以优选网格尺寸,在保证计算精度的同时缩短计算时长;再以物模试验测量结果作为参照,评价在推荐网格尺寸下数值模拟计算结果的精确性。结果表明:使用相同的网格加密因子可以大幅简化GCI的计算过程,推荐采用全局GCI小于5%的网格尺寸;Flow 3D^(®)软件对台阶式溢洪道上关键水力学参数的计算精度较高,且对纯水流的计算精度优于对水汽二相流的计算精度。

基于交直流解耦的超大规模交直流混合电网潮流计算可行解获取方法的研究

目前的交直流交替迭代潮流算法应用于超大规模交直流系统时经常面临收敛性差甚至不收敛的问题,无法有效获取可行解。文中提出基于交直流完全解耦从而获取潮流计算的可行解的方法,可提高超大规模交直流系统潮流计算收敛性,并避免交直流交换功率在交替迭代中发散的问题,文中方法的主要观点是交流换流母线电压在正常运行范围内并且直流运行于正常工况时,直流系统可与交流系统完全实现功率解耦,从而可将直流系统等效为恒定功率注入交流系统;待交流系统潮流计算迭代收敛后再求解直流系统换流变的有关变量。若换流变压器分接头越限,则表明交流换流母线电压不能维持在正常运行范围内,可为交流系统调整提供有效的信息,并能正确反映系统运行状态的突出问题。文中所提方法同样适用于未来含级联直流及多端直流的系统。通过我国多个大规模交直流系统算例,表明算法具有极佳的收敛性和鲁棒性。

一种新结构下的主动轮廓算法

经典主动轮廓模型是采用由内部能量和外部能量共同组成的能量函数来进行收敛计算的 ,其中外部能量对精确收敛到目标轮廓起决定性作用 ,而内部能量在保证轮廓线进行合理变动的同时 ,却对收敛精确性产生了负作用。为克服这一问题 ,因而给出一种新的主动轮廓结构 ,即先把内部能量从能量函数中分离出来 ,仅采用外部能量进行收敛计算 ,然后在此结构下重新定义图像能量和控制能量 ,同时引入了轮廓修正函数 ,把连续性和光滑性约束应用到 Snake曲线的变动过程之中。仿真实验表明 ,新结构下的主动轮廓算法对初始轮廓要求不高 ,具有收敛速度快、跟踪精度高等优点。

边坡临界失稳状态的判定标准

为了建立边坡临界失稳状态的统一判据,对同一算例分别实施3种判据:塑性区贯通判据、计算不收敛判据、位移突变判据.采用拉格朗日元法对边坡进行弹塑性稳定分析,将3种判据得到的安全系数与Janbu法的结果进行对比.结果表明:塑性区贯通并不一定产生边坡失稳,该判据得到的安全系数偏小;计算不收敛判据得到的安全系数与Janbu法十分接近,但其无法反映边坡的变形过程,且具有一定的人为任意性;位移突变判据确定了边坡稳定形态与折减系数的定量关系,通过双曲线方程拟合可方便地得到安全系数,其求解精度高,物理意义明确.

图算力法

受力矩分配法和力法的启发,图算力法发展成为适用广泛、力学概念清晰、计算程式规范的一种精确计算方法.将结构计算图转化为等价的0阶计算图.由构建方法的需要,区分为主、附未知量.边看计算图边计算其主附未知量,图算有收敛计算和复原计算.

FDTD算法中的时空匹配问题及其解决方法研究

分析指出了目前FDTD算法中的数值收敛条件破坏了其中的实际物理关系,导致了时空不匹配问题的存在,从而造成计算过程中计算量的激增和计算效率的低下,限制了FDTD算法在飞机的RCS目标特性分析过程中的实际应用。提出了对于FDTD算法进行改进的新方法,同时保证了算法中的内在物理关系和计算的收敛性,提高了计算效率和实用性。应用改进后的FDTD算法进行了简谐波在一维多层介质中的传播仿真和全反射理想基底多层介质的传播仿真,所得计算结果与理论分析结果完全吻合。同时根据仿真结果得到了电磁波在多层介质传播中的几个规律。

弹塑性有限元强度储备法在渗流应力耦合分析中的应用研究

地下水的存在会使渗流场和应力场相互作用、相互影响。由于渗透静水压力的作用,坝体各应力分量最大值增大,也使坝体的各特征点处的应力集中现象加剧,因此从实际工程情况以及渗流对计算的影响考虑,采用流固耦合方法分析重力坝深层抗滑稳定问题很有必要性。借助有限元分析软件ABAQUS,分别以计算收敛性、位移突变和塑性区贯通作为失稳判据,在考虑渗流-应力耦合理论基础上,采用强度储备法对重力坝深层稳定安全度进行评价,探讨不同重力坝坝基模型情况下各失稳判据的适用性和安全情况。结果表明,在利用强度储备法研究坝基深层滑动时,采用位移突变和塑性区贯通综合确定系统是否达极限平衡状态偏于安全,对于不同的结构面倾角,强度储备系数与等K法安全系数变化趋势基本一致。

一种基于深度强化学习的电网潮流分析方法

针对传统潮流计算难以满足日趋复杂的电网架构,且计算收敛效果不佳等问题,提出了一种基于深度强化学习的电网潮流分析方法。详细论述了电网传统潮流计算的方法及计算不收敛的影响因素,利用融合深度学习与深度双Q网络(DDQN)自动调节网络参数,使潮流计算趋于收敛。最终根据收敛后的潮流值分析电网运行状态,并采取转移负荷等措施完成电网调度,保证系统稳定运行。基于PSASP平台对所提方法进行实验论证,结果表明DDQN具有较好的收敛特性,且当系统配置理想时,仅有3%的潮流计算不收敛。同时,经过优化后的电网潮流,轻载变压器由12%上升至19%,部分变电站改由双回路供电,使电网更加稳定可靠。

长输管道多管段联合仿真模型边界条件参数设置研究

由于SPS仿真软件的内置算法,多管段联合运行模型的边界参数设置对最终计算结果有着较大的影响,目前对长输管道多管段联合仿真模型边界条件参数设置尚无明确研究。文章通过对接入支线后的干线建立模型,依据现场实际工况数据设计边界条件设置运行方案,筛选出最佳边界条件设置方法,为现场管道模型的平稳运行提供借鉴和参考。

一种基于协商研讨的共识分析与评价方法

在协商研讨中,实时、准确地分析和评价共识状态有利于实现群体思维综合和意见收敛,在已有的协商研讨模型的基础上,笔者提出了一种共识分析与评价方法。该方法主要从局部关注度、全局关注度和共识值三个指标量化共识状态,为群思考的收敛度计算和共识的自动提取提供数据支撑。应用了一个实际的网络研讨工具,说明此方法的可行性和有效性。

锈蚀钢筋RC受弯构件有限元分析关键技术研究

本文系统地阐述了利用ANSYS软件对钢筋锈蚀后的RC受弯构件进行模拟分析的几个方面的关键技术,包括:锈蚀钢筋、混凝土、粘结关系三者的本构模型和这三部分元素的有限元单元类型的选择。通过计算实例对提出的方法进行验证,最后总结了本文计算过程中积累的关于计算收敛方面的一些经验,为相关计算分析提供一定参考。

高效精确的工程力学图算法

图算法是按科学的约定程式,随着计算的进展,未知量越来越少,称这样的计算为收敛计算。最终只有1个未知量,表明完成收敛计算,解得1个主未知量的值。当已知主未知量,计算附未知量值,称为复原计算。完成全部复原计算,即解得所有未知量。

抗滑桩加固折线型边坡稳定性的数值分析

基于大型通用有限元分析软件ABAQUS,采用理想弹塑性有限元强度折减法从数值模拟角度探讨抗滑桩对不同形状边坡稳定性的影响,并讨论失稳判据的适宜性。首先,利用ABAQUS建立二维、三维直线型和折线型边坡模型,分别采用传统的3种失稳判据判定其稳定性,结果表明塑性区贯通和位移拐点得出的安全系数具有一致性,而计算不收敛所得结果存在偏差。其次,对比分析直线型和“凹型”以及“凸型”边坡在不同布桩位置下的稳定安全系数。最后,依据上述最优桩位对比分析不同桩长、桩间距、桩截面尺寸对“凹型”和“凸型”边坡的稳定性影响。研究发现:4种影响因素存在相互制约的情况,实践中应综合考虑。