一种高精度圆柱形人工边界条件:水-柱体相互作用问题

针对水-柱体动力相互作用问题,提出一种用于模拟无限域水体的圆柱形高精度时域人工边界条件。首先,基于三维可压缩水体的波动方程和边界条件,采用分离变量法建立了时空全局的精确人工边界条件;然后,将其动力刚度表示为外域模型和波导模型人工边界条件动力刚度的嵌套形式;之后,应用时间局部化方法得到时间局部的高精度人工边界条件;最后,离散高精度人工边界条件,并将其与近场有限元方程耦合,形成一种能够采用显式时间积分方法求解的时间二阶常微分方程组。数值算例表明:提出的三维圆柱形高精度人工边界条件精确、高效、稳定。     

边界条件对短梁结构有限元分析影响的研究

梁结构在工程设计中有着广泛应用,其支承情况多种多样,往往不能简单地按理想的固支或简支梁来处理.以一种混合边界条件下短梁结构为研究对象,进行了短梁的模态试验,并基于Abaqus有限元软件,分别对端面固定边界约束、一端固定边界约束、弹性+固定边界混合约束条件下短梁结构进行模态分析.结果表明,边界约束条件通过改变系统刚度,导致模态特征改变.不同边界条件下的梁结构约束模态特征具有显著差异.采用混合边界条件的梁结构约束模态频率与试验结果吻合.     

通过阵列传感器获取固定板声辐射模态伴随系数

以固定支撑板为例,提出一种阵列式压电式传感器的设计方法测量前三阶声辐射模态幅值.在振动板表面布置一组形状相同的矩形PVDF(Polyvinylidene fluoride聚偏氟乙烯)薄膜作为传感器,根据所需要的声辐射模态伴随系数,通过对PVDF传感器阵列输出信号设计的加权系数,使PVDF传感器阵列输出信号为相应的声辐射模态伴随系数.结果表明这种PVDF传感器阵列设计与外激励力性质(如激励力类型、频率以及位置)无关,而且适用任意边界条件板结构.     

频率域二维声波全波形反演

随着地震波成像技术的发展,利用全波形反演得到的结果比传统方法更加准确。频率域全波形反演利用全波场的振幅、频率等信息,用较少的频率就能还原出精度很高的速度模型。本次实验中正演采用的是有限单元法,反演利用的是高斯-牛顿共轭梯度法,研究了模型中含有异常体以及Marmousi模型下的二维声波频率域全波形反演的记过,以及存在的边界条件问题、反演算法效率问题和初始模型和频率组合的选取问题。     

脑前交通动脉瘤入流动脉管径比对瘤内血流动力学特征的影响

脑前交通动脉瘤作为高发且易破裂的动脉瘤类型,位于脑Willis环前循环处,该处血管结构和血流状态复杂且临床实测难度大,其如何影响瘤内血流动力学特征尚不明确.该文以理想化脑前交通动脉瘤模型为研究对象,通过数值模拟实验重点研究左右侧脑前动脉A1段(ACA1)管径比对动脉瘤入流边界条件及瘤内血流动力学参数的影响.结果表明,动...     

异形盾构变异五杆机构切削椭圆轨迹及边界条件的研究

圆形断面隧道因其结构受力好、设备制造简单和推进轴线容易控制等优点,在地下隧道中占有主导地位.但当圆形断面隧道用作异形断面隧道功用时,却存在着隧道断面利用率低、浪费空间等弊端.为适应不同功用的隧道施工需要,可采用异形断面(如椭圆、矩形和拱形断面)隧道.选择变异五杆机构作为异形盾构切削机构,详细分析变异五杆切削机构切削椭圆轨迹的位置方程,得到变异五杆切削机构相应的各关节点位置和各杆方位角的数学模型,以及使刀盘工作点在最外面且使各关节点不与土体发生干涉的边界条件,并通过实例进行了说明.     

FEMWATER在地下水流数值模拟中运用

GMS是目前使用广泛的一个地下水模拟软件,它包含多个水流模拟计算模块,其中基于有限元分析的FEMWATER模块是一个功能强大的三维水流-溶质运移的数值模拟模块。迄今为止, FEMWATER在国内地下水数值模拟中的运用甚少。本文介绍了FEMWATER主要特点和应用领域,采用基准问题(Theis问题和Henry问题)对模型进行校正,然后选取了张家港合兴地块为实例,对该研究区的地下水流模型采用FEMWATER进行数值模拟,对比分析了FEMWATER和MODFLOW模拟结果,并由此概括了有限元和有限差分计算中的不同和FEMWATER运用注意事项,为他人今后开展相关工作提供参考。     

离散模拟的粒子-边界作用模型

粒子-边界作用模型是粒子模拟中非常重要的一类边界条件,主要包括镜面反射、回弹反射和热边界等.本文详细介绍了这几类边界条件,重点分析讨论了几种模型中涉及的Maxwell分布和偏Maxwell分布以及它们在计算机模拟中的实现方式,并用硬球对流体做了模拟测试.模拟结果表明,对于热平衡状态下的流体,壁面反射粒子速度用Maxwell分布模拟的流体温度比边界要低,二维情况下只有壁面温度的约0.70,三维情况下则约为0.77.并且流体温度不是处处相等,靠近壁面处比其他地方要显得更低,而用偏Maxwell分布模拟的流体状态则与实际情形吻合的很好.     

基于防反射边界的图像分块反降晰研究

为降低图像反降晰过程的复杂度,提出一种新的反降晰算法。对图像进行适当的分块,导入合适宽度的防反射边界条件,消除其他类型边界条件导致的法向导数不连续的缺陷。实验结果表明,在与全局反降晰算法信噪比相当的情况下,具有合适分块数目和较小边界宽度的新算法能更有效地减少图像反降晰时间。     

映射的几种边界条件之间的关系

本文在实Banach空间中研究了几种边界条件:LSB—条件、LS—条件、BP—条件、CR—条件和弱向内条件之间的关系.我们的结果改进了Williamson[1]中的结果.同时,举了一些反例说明定理中条件的必要性及条件之间的强弱关系.