基于降阶模型的汽轮机应力及损伤评估方法

针对火电灵活性运行背景下汽轮机热应力控制难题,创新性地采用降阶模型算法,结合有限元方法,高效模拟启动过程中汽缸的温度场、应力场和寿命损伤分布。该算法大幅降低了计算自由度,实现了在线应力评估,较传统方法计算效率提升约300倍,精度满足工程应用。通过Lemaitre损伤模型评估了汽缸疲劳-蠕变损伤,实时寿命损耗评估可为优化运行策略、提升机组灵活性与安全性提供科学依据。研究成果验证了降阶模型在复杂热力系统瞬态分析中的有效性,为汽轮机高温部件在线监测提供了新方法和思路。

基于POD-ANNS的架空输电线路舞动响应预测

针对塔线体系下覆冰八分裂导线的舞动特性,通常采用有限元法(FEM)获取舞动响应,但是FEM往往会花费大量时间,获取舞动响应的时间成本巨大,有限模型搭建难度大、类型繁多,同时也必须考虑动力学求解中计算不收敛等棘手问题。因此,获得不同参数、工况下的舞动响应比较困难。该文提出了一种混合代理模型,该模型能基于本征正交分解(POD)和人工神经网络(ANNS)实现舞动响应的快速预测。将FEM得到的舞动响应组合成快照矩阵,然后基于POD方法得到快照矩阵的POD模态基系数和POD模态;使用3种代理模型(BPNN、RBFNN、CNN)预测POD模态基系数,线性组合预测的POD模态基系数和POD模态,实现舞动响应的快速预测;还对比了3种混合模型下(POD-BPNN、POD-RBFNN、POD-CNN)的预测误差,预测时间。结果表明:3种混合模型均能快速、准确地得到目标响应,并且POD-RBFNN混合模型的误差更小;快照数量达到60个,基本可表征出全部样本的特征。

Reduced-order finite element method based on POD for fractional Tricomi-type equation

The reduced-order finite element method （FEM） based on a proper orthogo- nal decomposition （POD） theory is applied to the time fractional Tricomi-type equation. The present method is an improvement on the general FEM. It can significantly save mem- ory space and effectively relieve the computing load due to its reconstruction of POD basis functions. Furthermore, the reduced-order finite element （FE） scheme is shown to be un- conditionally stable, and error estimation is derived in detail. Two numerical examples are presented to show the feasibility and effectiveness of the method for time fractional differential equations （FDEs）.

基于POD和代理模型的静气动弹性分析方法

静气动弹性问题考虑弹性结构与定常气动力间的相互耦合作用,对飞行器的性能和安全具有显著的影响.在现代飞行器设计阶段,计算流体力学(CFD)/计算结构力学(CSD)直接耦合方法是精确考察静气动弹性影响的重要手段.然而,基于CFD技术的气动力仿真手段在耦合过程中计算量大且耗时长,难以满足设计阶段的需求.因此,为了兼顾计算精度与效率,文章采用本征正交分解(POD)和Kriging代理模型相结合的模型降阶方法,替代CFD求解过程并耦合有限元分析(FEA)方法,建立了高效、准确的静气动弹性分析框架.相较于传统的以模态法为主的静气动弹性分析方法,该方法能够解决更为复杂的静气动弹性问题以及提供静气动弹性变形过程中的气动分布载荷.针对典型三维跨声速HIRENASD机翼模型开展的马赫数、迎角变化的算例验证表明:由建立的静气动弹性分析方法与CFD/CSD直接耦合方法计算得到机翼翼梢处的静变形量间的相对误差在5%以内;同时该方法预测静平衡位置处的气动分布载荷的误差在5%以内,静气动弹性分析的计算效率至少提升了6倍.

基于POD-RBF代理模型和特征点KNN校正的电力舱温度反演方法

为解决数值模拟方法计算不同工况下电力舱整体温度时算力需求大、适应性差等问题,本文提出了一种基于POD-RBF代理模型和特征点KNN校正的电力舱温度反演方法。该方法基于仿真计算得到的不同工况下电力舱温度场数据,利用本征正交分解和径向基函数方法构建电力舱的温度反演代理模型,以避免重复计算,从而快速得到仿真模型的近似解。同时,使用K最近邻算法将特征温度点引入反演模型中,以此校正温度反演误差,提高反演的准确性和适应能力。以实际电力舱为例,对指定工况下的电力舱进行了温度反演。结果表明,该方法可以在电力舱内电缆通流情况以及特征温度点温度已知的情况下实现电力舱的实时温度反演,其反演温度与仿真计算温度的最大相对误差为0.96%,满足工程运用标准。

基于POD有限元法的粘滞声波方程震源波场重构

叠前逆时偏移是地震勘探中一种流行的地下结构成像方法,其成像条件需要同时刻的震源波场值与检波器波场值.这在实际计算中就需要把正演模拟的所有时刻的震源波场数据全部存储下来,存储需求大.虽然震源波场重构技术可以降低对于波场数据的存储需求,但会引入额外的计算复杂度.为解决这个问题,本文提出了POD有限元法,并将其应用于粘滞震源波场重构.这里的本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法是一种降维方法,能够在降低数据量的同时提供足够的计算精度.数值算例显示,该方法比传统的有限元法更节省存储空间,能够加快重构速度.

非全序R_0代数的结构

通过考察非全序R0代数的序结构,分别给出刻划可加(可去)中点的R0代数与不可加(不可去)中点的R0代数的充要条件,对R0代数的结构给出一个清晰的描述.

R_0代数中的真布尔元

通过研究R0代数中一类特殊的元——真布尔元的性质,给出了一些特别的R0等式,并据此得到了真布尔元对R0代数分类的充要条件,为格上研究R0代数开辟了一个新的方向。

粗集中粗元的结构及其拓广

1 引言在决策过程中,如何处理不确定性,已吸引了不少学者的注意,对此,人们提出了各种各样关于不确定性信息的表示模型,及不确定性推理方法,如Shortliffe和Buchanan的不确定因子法,Duda的概率逻辑,Dempster和shafer提出的证据理论方法,Zadeh的模糊集理论,Dubois和Prade提出的可能度推理方法等。近年来,波兰人Pawlak建立的粗集理论在学术界影响很大。

集值优化Benson真有效元的二阶刻画

引进了一种新的二阶组合切锥,利用它引进了一种新的二阶组合切导数,称为二阶组合径向切导数,并讨论了它的性质及它与二阶组合切导数的关系,借助二阶径向组合切导数,分别建立了集值优化取得Benson真有效元的最优性充分和必要条件.

瞬态Navier-Stokes方程的最小二乘有限元降阶计算方法

为了解决在应用数值算法计算瞬态流体方程以分析流体运动特征时,方程的自由度过大,所耗用计算资源较多的问题,提出了一种求解瞬态不可压缩流体问题的降阶计算方法。该方法首先应用最小二乘有限元法计算部分时刻流场的解构成瞬像矩阵,然后对瞬像矩阵进行特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)提取流场的特征函数,最后结合Galerkin正交投影方法构建求解瞬态Navier-Stokes方程的降阶计算模型。应用降阶计算方法对顶盖驱动流模型进行分析,计算结果表明:前9阶POD正交基可以捕获流场超过99%的广义能量信息,能够比较精确地描述流场的主要物理特征,所构造的降阶模型方程的自由度远小于全阶模型方程的自由度;降阶模型的计算结果与全阶模型的计算结果符合得很好,验证了降阶计算方法的准确性。

多元回归法在铁路网适宜规模研究中的应用

铁路网适宜规模的确定可为研究和制定铁路网规划提供依据。在分析铁路网建设规模的影响因素、铁路网规模常用预测方法的基础上,通过自变量的选择、模型的建立和模型参数的标定和检验,建立以铁路网密度和人口密度、人均GDP的关系模型为多元指数模型。通过以陕西省铁路网为例进行的分析验证,认为该方法适用于铁路网规模测算。

松质骨吸能特性分析

目的对不同位置、具有不同受力特性的4种松质骨细观模型进行吸能特性分析。方法使用有限单元法计算在单向冲击荷载下4种模型的吸能特性。结果根据各个模型的比吸能值,发现棱柱形细观结构模型为理想的吸能模型。为全面了解棱柱形细观结构模型的力学特性,进一步对其进行屈曲分析和扩展分析,发现1阶屈曲荷载为248.11 Mpa,单元间的影响对棱柱模型影响很小。结论处于不同位置松质骨的4种细观结构模型,可根据受力特点,作为吸能材料的细观结构模型,特别是可作为缓冲吸能复合材料夹层的细观模型。

实序线性空间中集值优化ε-Henig真有效元二阶复合切上图导数的最优性条件

在实序线性空间中,借助二阶复合切上图导数的概念,利用ε-Henig真有效元的性质,建立集值优化问题ε-Henig真有效元的二阶必要最优性条件,并推广了相关的结论.

波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工结构性能及参数分析

为研究波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工的可行性,指导顶推施工设计,以吉安市深圳大桥为背景,对顶推施工中结构性能及顶推施工设计参数对结构性能的影响进行研究。该桥为(61+8+61)m波形钢腹板PC组合小箱梁桥,小箱梁分3段,每段采用分块预制组拼顶推施工,钢导梁由第一段小箱梁的波形钢腹板、纵梁、大横梁、加劲肋等组成。采用有限元法模拟顶推施工过程,分析主梁弯矩和应力以及导梁前端挠度,研究导梁刚度、自重以及临时墩位置等参数对主梁受力性能的影响。结果表明:采用该顶推方案,主梁受力性能满足要求;施工时需将导梁设置预抛高,确保其安全通过临时墩;导梁刚度和重量均宜控制在一定的范围,且在满足导梁刚度的情况下,应尽量减轻导梁自重;设置临时墩可以减少钢束用量、简化导梁构造,在条件允许的情况下,临时墩应靠近跨中的位置。

三维Boussinesq方程有限元格式的POD降维模型

针对帝国理工大学三维海洋模型(Boussinesq方程)的无结构有限元格式,用特征正交分解方法(POD)得到了降维模型.并且给出了POD降维模型的误差估计.最后,通过数值算例验证了POD方法的可行性和有效性.

三维中空夹芯复合材料拉伸性能的有限元分析

利用有限元软件Workbench,建立了三维中空夹芯复合材料结构模型,进行拉伸性能研究。利用该模型,探讨了材料在1 mm拉伸位移载荷作用下纤维、树脂和复合材料的应力、应变分布。结果表明:三维中空夹芯复合材料在拉伸载荷作用下,"X"形芯材交叉处应力最大,最容易发生拉伸破坏;上下面板应力最小,最不容易发生拉伸破坏;复合材料在承受拉伸载荷作用时,增强体纤维起主要承载作用,基体树脂起次要作用;当拉伸位移载荷达到1 mm时,材料的破坏模式主要为树脂破裂。

一类非锥映射不动点指数的计算及应用

给出了一类新的非凸收缩核，计算了其上非线性映射的不动点指数，得到了不动点和固有元的存在定理。主要结果是下面的拉伸型与压缩型不动点定理。定理１设Ｋ是实Ｂａｎａｃｈ空间ｘ的一个体锥，Ω＿１和Ω＿２是Ｘ／Ｋ的有界相对开集，Ω＿１和Ω＿２分别是Ω＿１和Ω＿２关于Ｘ＼Ｋ的相对边界。再设０∈Ω＿１，Ａ：Ω＿１→Ｘ／Ｋ全连续。若Ａ满足（ｉ）拉伸型条件‖Ａｘ‖≤‖ｘ‖，‖Ａｘ‖≥‖ｘ‖，（ｉｉ）压缩型条件‖Ａｘ‖≥‖ｘ‖，‖Ａｘ‖≤‖ｘ‖，二者之一，则Ａ在中至少有一个不动点。

集值优化问题的ε-Benson真有效性

引进集值映射的ε-Benson真有效解,获得两个标量化定理,建立了集值映射优化问题和集值映射标量化问题之间的联系。

用广义Y-切上图导数刻画集值优化ε-Henig真有效元

在实序线性空间中,借助广义Y-切上图导数的概念,当目标函数为α-阶近似锥-弧连通集值映射时,建立了集值优化取得ε-Henig真有效元的充分和必要最优性条件。