基于有限元法和神经网络技术的汽车碰撞事故再现

为充分利用事故变形信息,提出采用有限元法和神经网络技术进行事故再现的方法.在该方法中,首先采用数字测量技术得到事故车辆变形关键点的测量值,采用有限元仿真技术得到此关键点的计算值.将事故发生前的车辆运动参数作为神经网络的输入数据,关键点变形量测量值与仿真计算值的偏差作为神经网络的输出数据,将汽车碰撞仿真结果作为网络训练样本,对训练完成的神经网络进行优化求解得到事故发生瞬间的车辆运动参数.应用此方法对一起车-障碍物碰撞事故案例进行再现分析,建立整车、障碍物及地面有限元模型,选取前纵梁及挡泥板上的11个定位孔与螺栓孔作为变形量测量的关键点,再现分析结果验证了该方法的有效性,为事故责任鉴定提供了科学依据.     

盾构隧道通用管片虚拟拼装系统

基于通用管片与盾构隧道设计轴线的几何特征,利用多环组合的方法选取通用管片的拼装点位、制定切向纠偏线路,并基于Unigraphics开发了管片的虚拟拼装系统,实现了通用管片三维动态虚拟拼装及拼装偏差报告的输出.将该系统应用于正在施工中的上海某超大直径盾构隧道中,达到了预期的效果.     

航空发动机的非线性模块化建模与仿真

摘要采用面向对象建模技术和模块化层次化的架构,在发动机非线性数学模型基础上,应用Dymola／Modelica仿真软件开发了航空发动机模块化仿真模型库．该模型库具有分层结构,以及可扩展、标准化的特点．以此模型库为基础,用户可以根据需要灵活地建立相应的发动机系统级模型,并进行仿真验证．文中采用NASA的数据建立了一个混合排气的航空发动机模型,经仿真并与国外仿真结果比较,证明达到了预期目标．     

盾构刀盘切削的三维并行数值模拟

基于曙光4000A超级计算机和LS-DYNA 970 MPP软件,使用任意拉格朗日–欧拉列式并结合MAT147材料模型和递归坐标对分区域分解算法,对盾构机刀盘刀具对土壤的切割过程进行大规模三维动态仿真,并就计算结果对土壤大变形、刀盘受力以及并行计算效果进行深入分析.     

汽车座椅振动最优控制的电模拟

建立了汽车座椅振动系统的最优控制模型,并利用电模拟方法对控制系统进行了实验分析。     

盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法及应用

在盾构隧道传统抗震分析方法基础上,针对上海一新建盾构越江隧道,提出以完全拟实仿真为特点的大规模盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法,建立包括地基土、盾构隧道以及联络通道等多个对象在内的三维分析模型,整体的单元数和节点数均达到了4×106左右。模型考虑地基土的材料非线性,以及土体–隧道间、管片–管片间的接触非线性因素,最后利用动态显式算法及其关键技术进行基于高性能计算机的大规模地震响应分析。计算结果反映地基土–盾构隧道体系在地震荷载作用下的相互作用和变形,并对隧道衬砌结构中的管片应力以及连接螺栓的受力变化进行深入分析。     

结构模态多级分层并行计算方法EI北大核心CSCD

基于稀疏存储技术和传统并行模态综合法提出了一种有限元结构模态分析多级分层并行计算方法。该方法在两级分区4次变换策略的基础上不仅实现了大量数据的分布式稀疏存储,提高了数据的内存访问效率,而且实现了系统整体缩减后的广义特征方程规模的有效降低,大幅度减少了广义特征方程的求解时间。此外,它还利用计算任务和异构众核集群硬件体系结构映射实现了计算过程的多级并行,不仅有效改善了不同层级的负载均衡,而且通过通信分离有效提高了通信效率。因此,它能够充分利用异构众核分布式存储并行计算机的体系结构特点提升大规模有限元模态并行计算效率。数值算例表明,相比于传统的并行模态综合法,稀疏存储格式模态多级分层并行方法能够大幅度节省内存空间和提高计算效率。     

考虑结构响应及轴线形状的防浪堤抗波浪冲击数值模拟研究

采用多物质ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方法对核电站防浪堤受波浪冲击过程中挡浪墙表面波压力和结构响应规律进行研究。建立与物理模型1∶1的三维直型防浪堤-波浪耦合模型,通过与波浪理论公式和物理模型试验结果对比,验证该文采用的数值造波和耦合冲击方法的可行性。在此基础上建立与实际模型1∶1的三维直、弧型防浪堤-波浪耦合模型,分析了防浪堤结构刚度、断面尺寸以及防浪堤轴线形状对波浪冲击过程中波压力和结构响应的影响。结果表明：防浪堤前、后表面最大波压力分别出现在静水面位置和后墙底部;前墙和堤顶宽度对后墙具有保护作用;结构响应增强前墙波压力,但对后墙波压力有减弱作用;防浪堤轴线方向突变处波压力与结构应力较大。     

基于精细时程法的结构动力响应并行分析系统

结构动力学问题在岩土、船舶、汽车等工程领域有着广泛的应用，同时也对大规模数值计算提出了越来越高的要求。我国在超级计算机硬件技术方面已达到国际先进水平，但由于在技术上超级计算机一般是源代码兼容，国内超级计算机不能直接安装商业性有限元软件，大大限制了国产超级计算机的工程应用。从分析有限元结构的基本过程入手，提出将超级计算机并行求解程序和商业性有限元软件集成于一体的解决方案。将占动力响应分析过程总耗时70％以上的方程组求解并行化，从而缩短总时间，前后处理仍在商业性软件中进行。该方案能把商业性软件强大的前后处理功能和超级计算机的高速计算能力结合起来。并行程序采用精细时程积分法的并行算法来实现，并给出了节省存储量的一些途径。算例验证的结果表明，并行程序具有明显的加速比和并行效率。     

基于网格的汽车耐撞性协同设计及应用

为解决在远程、异构平台上整车商与部件商之间在汽车安全性协同设计方面的资源共享与数据安全问题,提出了一个基于网格的汽车耐撞性协同设计系统,以及一个面向计算机辅助工程协同分析的网格应用中间件.该系统基于开放式网格服务架构标准,国产网格中间件VEGA为其提供基本的网格服务.该应用中间件为汽车耐撞性协同设计提供了有限元模型装配服务、计算监控服务和结果处理服务,并基于Web服务技术实现了与网格系统的集成.最后,在局域网内搭建了实验床,将该系统应用于整车制造商与车门部件商的协同安全设计实例中,取得了预期的效果.