提高CAE软件自主创新能力实现工程科学战略目标

建设自主计算机辅助工程分析CAE(computer Aided Engineering)软件产业是个艰辛的成长过程,提高CAE软件自主创新能力建设已经迫在眉睫.     

稳态传热与接触耦合问题解的唯一性与迭代算法的振荡性

对稳态条件下热接触两类过程耦合作用分析的唯一性进行了讨论，给出问题不唯一解的实例。进一步地，文中讨论了耦合分析迭代求解的算法可能出现的求解过程的振荡性与不收敛性问题，与传统和稳态热分析的一步法不同，本文建议对这类稳态热传导接触耦合问题采取增量小步长迭代技术求解，文中给出了算例。文中给出了稳态条件下热接触耦合问题的基本控制方程与变分方程，变分方程分为两类，一类是热力学变分泛涵，其考虑了接触区域对结构     

离散H∞滤波系统最优范数计算的特征值算法

基于Riccati方程解的存在条件，建立了离散系统H∞江波问题的最优范数γopt与相关的Hamiltonian差分方程一阶特征值，以及矩阵广义特征值问题一阶特征值之间的对应关系，根据这一关系可以用求解特征值问题的算法计算最优H∞范数，由于仅需计算一阶特征值，所以可用扩展Wittrick-Williams算法求解这一问题。     

基于祖冲之类方法的多体动力学方程保能量保约束积分

针对一类多体动力学问题导出的微分-代数方程,提出一种保能量、保约束的算法.该算法基于祖冲之类方法和欧拉中点保辛差分,利用祖冲之类方法保证在时间格点上精确满足约束方程,避免约束违约问题;并进一步证明该算法在时间格点上可以精确保能量.数值算例进一步验证该算法的可靠性.     

四元数与欧拉角刚体动力学数值积分算法及其比较

为推广四元数保辛积分在工程中的应用,对欧拉角表示的状态方程数值积分与四元数的保辛积分进行比较.重陀螺的数值仿真结果表明四元数保辛积分的数值结果明显优于欧拉角状态方程积分.与欧拉角状态方程积分相比,四元数保辛积分在刚体动力学的数值仿真中更具优势.     

旋转锥体空间中圆柱体群的布局优化

旋转圆锥体空间中不等圆柱体群的布局为人造卫星再入舱布局的简化模型，属带动力性能约束的Packing优化问题，具有NP难度．本文提出了模式迭换法，用以构造布局拓扑模式，形成初始布局方案；推荐了在此初始布局方案下进行布局寻优的算法；给出了缓解“组合爆炸”的技巧和算例验证．此类问题具有广阔的工程应用前景．     

建筑结构质量的评估方法及应用

本文提出了建筑结构评估的推理方法和整体安全评估方法。给合工程实例，介绍了运用演绎推理、概率推理、反驳推理进行结构损伤原因诊断和建筑结构整体安全评估方法，本文的研究成果对深入开展建筑结构质量评估具有重要的指导意义。     

基于哈密顿体系求解空间粘性流体问题

本文通过变分原理将哈密顿体系引入到小雷诺数空间粘性流体问题中导出一套哈密顿算子矩阵的本征函数向量展开求解问题的方法基于直接法求解流体力学基本方程通过求零本征解及其约当型得到几种常见的基本流动求解非零本征值及本征向量的叠加继可分析流场端部效应从而在该领域用哈密顿体系辛几何空间中研究问题的方法代替了传统在拉格朗日体系欧氏空间分析问题的方法     

一个基于膜板比拟理论的四边形双线性薄板单元

平面弹性与板弯曲的相似性理论为构造薄板单元提供了一条有效的新途径。根据这一理论,现有的平面弹性单元原则上可以转化为板弯曲单元。从平面弹性四节点双线性等参元Q4出发,根据相似性理论构造出一个新的四边形八自由度双线性薄板单元。该单元构造简单,节点自由度少,可以视为最简单的四边形薄板单元。数值结果表明,该单元能通过分片试验,满足坐标不变性,具有良好的收敛性和精度。是一个良好的低阶薄板单元。     

精细积分算法在波导不连续性问题中的应用

将不连续的波导视为沿纵向均匀的3个子结构,采用棱单元对波导的横截面进行离散,然后导向Hamilton体系,运用基于黎卡提微分方程的精细积分求出其出口刚度阵,再将区段拼装,从而对波导不连续性问题进行求解.由于只需对横截面进行离散,因而大大减少了计算量;同时由于运用精细积分求解方程组,其计算量不随纵向长度的增加而增加,因而可以将求解区域定在充分远以保证计算的精度.