完全非线性波浪与二维固定结构物作用的IGN-BEM耦合分析模型

为高效准确地对完全非线性波浪与二维固定结构物的相互作用进行模拟分析,建立了二维完全非线性时域耦合模型。耦合模型将计算域划分为靠近结构物的内域和远离结构物的外域,每个区域均采用满足完全非线性自由水面边界条件的波浪模型进行求解。在内域使用Laplace方程描述流体运动并采用高阶边界元法(BEM)对其进行求解;而在没有结构物的外域,波浪运动的控制方程为Irrotational Green-Naghdi(IGN)方程并采用有限元法(FEM)对其进行求解。内域和外域通过一段重叠区域进行耦合,从而实现模型间变量的传递。首先利用耦合模型分别对规则波的传播、直墙前立波的生成以及相关物理模型试验进行模拟,数值结果与精确解和试验结果的良好吻合验证了耦合模型耦合方式的合理性以及处理非线性问题的准确性;然后使用耦合模型模拟分析了波浪与固定结构物间的相互作用,并将结果与线性解析解以及完全非线性BEM模型的结果进行了对比分析,进一步证明了耦合模型的正确性与高效性。

基于迭代加权最小二乘的基扩展模型信道估计

针对载波间干扰引起的接收端待估计参数增加,采用传统估计方法无法求解的问题,提出了基于迭代加权最小二乘(Iterative Weighed Least Square,IWLS)的基扩展模型(Basis Expansion Model,BEM)信道估计方法。首先采用过采样的复指数基扩展模型来拟合信道时变特性,减少了待估计参数;然后通过分析确定性信道矩阵信息进行迭代加权从而得到待估计参数。仿真结果证明了该方法能够有效抵抗吉布斯效应带来的误差平底,且不需要信道的先验统计信息,对多普勒频移有很强的鲁棒性。

Noise Analysis of an Lightweight Auto-body Using FEM/BEM

Since numeric simulation can save much costs, it is widely used in autombile design. Besides, noise, vibration and harshness（NVH） performance is one major target for engineer to design a competitive product. In this paper, NVH performance of a lightweight auto-body prototype using alternative materials and gauge thickness were studied by finite element materials and boundary element method （BEM）. In order to fred the most contributing panel to the peak value of response, the panel acoustic contribution analysis （PACA） was performed and the most effective modification area was located. Finally, the sound pressure was reduced by putting damping material on these parts.

基扩展模型联合反馈DFT信道估计算法

 为了提高快速移动OFDM系统的信道估计的精度,进一步抑制载波间干扰(ICI),本文提出了一种基扩展模型(BEM)联合反馈分组DFT的信道估计算法(BEM + DFT)。首先,利用BEM算法估计出快速移动的信道信息和载波间干扰,然后,利用分组DFT算法进行二次信道估计,并对ICI及其他干扰进行二次消除,从而更加精确的估计出信道且进一步提升系统性能。仿真结果表明:本文建议的GCE-BEM + DFT和KL-BEM + DFT算法性能相对于分组DFT算法、GCE-BEM和KL-BEM性能有了明显的提升。

建筑能源模型在能源优化方面的应用

建筑技术的创新为建筑业的投资提供最先进的技术和工艺。目前,建筑能源模型的管理与监督面临巨大挑战,而建筑能源模型为建筑提供能耗预测。其将建筑的图形与非图形信息相结合,使建筑过程中所有相关者在整个建造周期实现高效协作。

柔性风轮的动态入流效应研究

基于BEM修正模型和Pitt-Peter模型,推导出非定常流下的动态入流模型。利用四阶Runge-Kutta法求解动态入流模型中的一阶微分方程。考虑大型机组柔性叶片工作过程中发生大尺度变形的特点,加入柔性结构变形对动态入流模型的反馈。分别研究风力机在风剪、风湍流、偏航、叶片桨距角和风轮转速变化过程中的诱导因子的渐变机理。运用MATLAB进行编程,对某5MW风力机进行动态诱导因子计算,建立起诱导因子的动态描述,得到适合柔性叶片翼型的动态入流模型及分析方法。通过对比几种不同模型的计算结果,验证了加柔性结构反馈的动态入流模型的正确性和实用性。

基于假设模态法的风力机动力学分析

采用Kane方法建立风力机系统动力学模型,并使用假设模态离散化方法对其进行柔性化。结合修正的BEM理论计算得到的风轮气动载荷,并在Fortran环境下编程建立风力机整机的系统动力学数学模型,完成对风力机的随机响应分析。以某型2.5MW风力发电机组为研究对象进行分析计算,将分析数据同国际权威计算软件GH Bladed数据比较。比较表明,该分析模型可以较好的模拟风力机的动力学特性,同时兼顾了较少建模计算时间和较高分析精度两个优点,近而验证采用假设模态法进行风力机动力学分析是一种行之有效的方法。

时变信道OFDM系统联合迭代信道估计与符号检测算法

针对正交频分复用（OFDM）系统中由于信道快时变导致的子载波间干扰（ICI），基于基扩展模型，提出了一种时变信道下OFDM系统联合迭代信道估计与符号检测算法。该算法将基于基扩展模型的最小均方误差信道估计算法与一种类似于串行干扰抵消的符号检测方式相结合，并利用插值和滤波过程进一步消除噪声影响，进而通过联合迭代获得较为精确的符号检测结果。同时，利用带状矩阵近似降低算法的计算复杂度，在复杂度与算法性能之间取得比较好的折中。理论分析和仿真结果表明，在快时变信道条件下，这种新的联合迭代信道估计与符号检测算法可有效地提高系统性能。

分析现代绿洲扩张驱动力与绿洲生态风险管理研究——以新疆焉耆绿洲为例

西北干旱区是我国国土安全的重要生态屏障,必须妥善处理好西北干旱区绿洲化过程中农业生产和生态风险管理之间的关系。科学认识现代绿洲扩张的驱动力,有助于深刻理解绿洲土地利用变化的机理,为绿洲生态风险管理提供科学参考。本文运用Bio-economic模型,模拟了新疆绿洲核心区和绿洲荒漠过渡带在用水量增加、引进高效节水灌溉技术、强化水资源和土地资源管理三种情景下农户的土地利用行为决策,据此探讨现代绿洲扩张的驱动力。研究发现:正是由于水资源管理不严格,在农户追求利益最大化的利益驱动下,丰水年上游来水量的增加以及不断增加的地下水开采量,特别是高效灌溉技术推广后节约的灌溉水量,为绿洲过渡带开垦新的耕地提供了水源保障,致使绿洲耕地面积不断扩张,造成绿洲生态风险增大。因此,绿洲生态风险管理应当高度重视水土资源管理。

新概念兆瓦级风热机组性能预测与分析研究

风能热利用是一种可以替代燃煤锅炉供暖的变革性洁净能源技术,是解决北方地区冬季雾霾问题的有效途径之一.风能热利用一方面可以解决燃煤供暖所带来的环境污染问题,另一方面还可以解决风能消纳问题.基于"温度对口、梯级利用"的科学用能原则,提出了"风热机组"首创概念,以MATLAB/Simulink仿真平台为基础,结合BEM理论和热泵循环模型,构建了风热机组仿真模型.搭建了风热机组性能测试实验平台,验证了仿真模型的可靠性.在此基础上,通过研究不同风况对兆瓦级风热机组的影响,获得了兆瓦级风热机组性能曲线和典型工况下的运行规律.研究结果可为拓展风能利用新方向,满足国家清洁供暖的重大需求提供新的技术方案和理论依据.

多变量统计过程控制技术在麦冬提取生产过程的应用研究

目的建立基于多变量统计过程控制(MSPC)技术的注射用益气复脉(冻干)麦冬水提取过程的在线监测方法,实现对麦冬水提取过程的实时监测。方法以蒸汽压力、保沸温度、冷却水回水温度3个关键过程参数,结合近红外光谱技术在线监测的果糖水平为变量,采用商业化规模9个生产批次建立麦冬水提取过程的MSPC模型;使用SIMCA-P+14.1软件进行数据分析,使用偏最小二乘算法(PLS)进行自动拟合建立批次变化模型(BEM),用于生产过程评价;使用主成分分析(PCA)进行自动拟合建立批次水平模型(BLM),用于批次评价。将模型用于3个商业化规模实验批次(检验批1、2、3)的过程监测,评价模型性能。结果生成BEM和BLM的HotellingT^(2)图及DMod X控制图,DModX控制图采用+3SD作为控制限,对各批次参数的数据结构(即各参数的相关关系)进行评价;HotellingT^(2)图以95%作为控制限,在各批次参数的数据结构无差异的情况下,可对各批次数据是否存在异常进行评价。BLM结果显示检验批次的DMod X值超出控制限,BLM结果与BEM检验结果一致,检验批1部分时间节点的DMod X值超出控制限,检验批2和检验批3的大部分时间节点的DMod X值超出控制限,对以上超限的数据点进行分析,发现原因主要为冷却水回水温度超出控制水平。结论借助MSPC技术对复杂中药制造过程进行数据挖掘与模型开发,可实现对中药制药过程的实时监测,为中药智能控制技术的建立提供参考。