改进的惩罚函数优化法

用优化方法解决离散变量的工程问题，可采用惩罚函数法。本文对离散变量惩罚函数法作了改进，并应用实例证实了其可行性，为工程优化问题提供了有参考价值的优化算法。     

设计余弦调制QMF组的一种新方法

通过适当矩阵变换，本文首先将精确重建余弦调制正交镜像滤波器组的设计转化为一种带约束的非线性优化问题，它是一种带二次型约束的最小二乘（ＱＣＬＳ）优化问题，然后，我们提出了一种变参量的罚函数方法来有效求解该类ＱＣＬＳ优化问题，通过直接采用原型滤波器系数为优化变量，我们构造了一个特殊的凸函数作优化代价函数，故可获得该问题的全局最小点，最后，采用本文提出的设计方法进行了一个具体实例设计，结果表明我们的方法     

有横缝高拱坝的动力接触模型及其数值解

本文提出了地震作用下有横缝高拱坝的动接触模型，并对这一强非线性模型进行数值计算。该动态接触模型是基于有伸缩横缝拱坝在地震作用下其响应所呈现的非线性摩擦接触特性，应用接触力学分析方法建立的，能够充分地反映高拱坝横缝的张开 闭合 摩擦力学过程的分析模型。结果表明，采用本模型的计算效率较高、收敛性有保证，结果合理、可靠。     

Research on new type of numerical method for material creep analysis

Based on the principles of virtual work for continuum medium, the element free Galerkin method to simulate the numerical calculations of steady-state creep was used and the discrete equation was derived in meshlss method for steady-state creep. The essential boundary conditions and volume incompressible conditions can be realized by employing the penalty parameters, so the symmetric positive definite system stiffness matrix can be yielded. Results of numerical cases show that element free Galerkin method, with its high accuracy, is much more convenient to deal with the pre-process and post-process, the results by meshless method is in good agreement with the exact solution data. Supported by the Youth Science Foundation of Anhui Province(08040106831); Key Projects on College Natural Science Research of Anhui Province (KJ2008A125)     

聚合物熔体三维等温流动的罚有限元分析

本文针对幂律流体和非线性粘弹性PTT流体，采用罚有限元法，形成了求解聚合物熔体三维等温流动速度场和粘弹性应力场的有限元模型．对非线性粘弹性PTT流体，为了降低模拟计算对计算机硬件的要求，并使模拟计算更加稳定，采用了去耦算法，包括拟体力方法和动量方程的椭圆类方程转化方法等。文中还给出了总体有限元方程组的形成和求解过程。     

基于罚函数与水波优化的WSN定位算法

为了提高启发式定位算法的搜索效率和定位精度,提出了基于罚函数和水波优化的无线传感器网络（WSN）定位算法.首先利用bounding-box方法构造罚函数,提高算法搜索的效率和定位精度;然后利用动态学习策略对传统水波优化算法的传播阶段进行改进,促使个体对周围优秀个体的学习,并通过动态波高提高个体在后期局部搜索的概率,进一步提高搜索效率和求解精度.仿真结果表明,罚函数策略与改进水波优化算法能提高搜索效率和定位精度,所提出的算法在WSN节点定位上有较好的可行性和有效性.     

基于马尔科夫专家场的泊松噪声图像去噪方法

提出一种基于贝叶斯概率模型的泊松噪声图像去噪方法. 该方法基于贝叶斯最大后验概率模型框架,结合泊松概率分布,构建图像去噪模型. 考虑到马尔科夫随机场不能对复杂自然图像有效表征,引入高阶的马尔科夫专家场作为模型先验正则项,以表征图像自身概率分布. 利用二次惩罚函数,优化求解去噪模型,还原清晰图像. 将所提方法与其他去噪算法进行仿真实验对比,并采用峰值信噪比和结构相似性2种评价指标对去噪效果进行客观评价. 实验结果表明：与传统去噪方法相比,该方法的峰值信噪比至少提升了0.18 dB,去噪性能显著优于其他方法,能更好地保留图像的细节信息.     

改进的激光雷达回波信号去噪方法

激光雷达回波信号的强度随距离的平方衰减,当探测距离较大时,信号将淹没在较强的噪声之中。因此,如何有效地从强背景噪声中提取出有用信号至关重要。利用经验模态分解将激光雷达回波信号进行分解,根据本征模态函数与回波信号之间的相关性,结合软阈值与粗糙惩罚技术,有效地提高了激光雷达回波信号去噪的效果。实验结果表明,当加入5 dB高斯白噪声时,该方法的输出信噪比为16.67 dB,均方根误差为1.49×10~(-11)。相比于其他去噪方法,该方法具有较高的信噪比及较低的均方根误差,从而证明了此方法的有效性。     

基于粒子群TOA室内定位的系统误差修正

到达时间（time of arrival,TOA）的测距易受多径干扰的影响而产生较大的系统误差,造成室内定位时精度变差。针对上述问题,首先分析了TOA定位中系统误差的产生及特点,而后提出一种基于粒子群优化的定位算法。算法利用测距值与所求解位置的空间约束关系建立求解域,而后应用粒子群算法求解,并通过建立关于系统误差的罚函数和适应度函数实现误差修正,并减小粒子搜索空间,加快算法收敛速度。实验表明,利用本文描述的定位算法,可以有效抑制室内定位中测距产生的系统误差,定位精度得到明显提高。     

扩展有限元法中摩擦接触条件的施加

对于裂纹等不连续问题,常规有限元法通常需对裂纹尖端进行局部网格加密,且在模拟裂纹扩展过程中需进行网格重构.扩展有限元法基于单位分解的思想,将一些加强函数加入到常规有限元法位移模式中,能有效地求解不连续问题.对于复合裂纹及裂纹受压的情况,通常需考虑裂纹面间的接触问题,以避免裂纹面发生相互嵌入.本文将砂浆法与罚函数法相结合,用于扩展有限元法中裂纹面之间摩擦接触条件的施加.数值结果表明,该方法能有效的阻止裂纹面间的相互嵌入,且与其它数值方法求解结果相一致.