数值计算

摘要： 本文使用有限差分隐格式,对双层玻璃窗的隔热问题进行研究并数值模拟。分析双层玻璃窗结构,建立关于空间一维的热传导方程;根据热流密度相等给出内边界耦合条件、第一类左边界条件和第三类右边界条件;对模型方程离散化处理,采用有限差分隐格式进行数值模拟,并分析玻璃总厚度相同时单层玻璃窗的隔热情况。对比分析可知,在其他条件相同情况下,室外温度为24.78°C时,带有厚度为12 mm空气夹层的双层玻璃窗的室内温度比单层玻璃窗低5.41°C。

摘要： 在超临界二氧化碳布雷顿循环系统涡轮机械设计中,为提高能量转换效率,需要研究转子风阻的变化规律.针对5 MPa二氧化碳工质在不同转速、不同间隙宽度与转子半径比值以及不同定子壁面换热系数的工况进行数值计算分析.结果表明:在间隙宽度与转子半径比值相同的情况下,转子风阻随着转速的增大而增大;在转速一定的情况下,随着间隙宽度与转子半径比值的增大,转子风阻先减小后增大,在其比值为0.20时转子风阻存在最小值;转子风阻受泰勒涡影响较大,泰勒涡强度越大,摩擦系数越小;转子风阻随定子壁面换热系数的增大而增大,定子壁面换热系数的变化会导致腔室内工质温度的改变,工质热物性的改变是转子风阻随定子壁面换热能力变化的主要原因.

摘要： 为探究椭圆形截面杀伤战斗部破片初速度周向分布规律,采用LS-DYNA数值仿真分析了椭圆形的扁率对破片加速过程的影响,并基于一维等熵流体理论,对椭圆形截面长轴和短轴方向破片的驱动过程进行分析。研究结果表明,理论计算结果与数值仿真结果一致性较好。椭圆形截面战斗部周向破片不均匀分布,战斗部短轴方向的破片速度和密度均大于长轴方向,随着扁率的增大,这种趋势愈发明显。长轴方向破片主要受爆轰波初始冲击加载过程的影响,并且其爆轰波阵面强度会被来自侧向的稀疏波削弱;而短轴方向破片除受到爆轰波初始加载作用外,还受到侧破片反射回来的压缩波的作用,为其速度增益。

摘要： 为研究盾构施工扰动及汽车荷载对行车通道的影响机制,基于福州地铁4号线盾构穿越前横路口行车通道工程,采用数值模拟方法建立了不同水平穿越位置的盾构掘进模型,通过Dynamic-Implicit分析通道内部的移动车辆荷载,并总结了通道结构的静-动力响应规律。研究结果表明:当盾构从沉降缝正下方穿越时,行车通道相邻管节间以张开变形为主,而当下穿位置不处于沉降缝正下方时,相邻管节之间将产生较明显的错台变形;盾构不同水平穿越位置下行车通道,由汽车荷载作用引起的加速度、动应力及动位移时程曲线分别趋于一致,均在轮载经过特征点时达到峰值;在汽车荷载作用下,接缝处特征点的加速度及动应力随着通道管节间错台量的增大而增大;当动力响应特征点处管节的沉降量增大时,该点在汽车荷载作用下的振动幅度减小。

摘要： 文章以实验为主要内容的,应说明实验设备、实验条件,对实验误差的估计等。文章的撰写应便于同行重复再现所报道的内容,由于保密原因不便公开某些内容的,应在附信中向编辑说明情况。文章以数值计算为主要内容的,应给出所求解的方程、重要的计算参数、初始或边界条件,难点问题的处理等,应对方法的适用性和计算精度估计有所说明,全文统一计算精度。

摘要： 为了降低半开式低比转速离心泵的轴向力,采用数值分析方法对半开式离心泵轴向力的影响因素进行正交试验。选取叶顶间隙和平衡孔直径作为试验因素,每个因素取5个水平,对其进行正交方案设计。采用SST k-ω湍流方程对半开式离心泵轴向力进行数值计算,根据计算结果与原模型的试验结果进行对比,发现其扬程和效率变化在5%以内,因此该数值模拟方法具有可行性。基于L_(25)(5^(2))正交表,设计了25组试验方案,通过25组试验方案的数值模拟结果分析以得到最优方案。结果表明,通过减小叶顶间隙大小和开设平衡孔,后腔压力显著增加,离心泵轴向力大幅度降低,最大降幅达到了440.59 N,占原模型总轴向力的45.6%。与此同时对泵性能的影响并不大,效率仅降低了3.76%,扬程仅降低了0.3%。

摘要： 在水利水电工程中一般都采用沉沙池来降低泥沙含量,减小泥沙对引水发电系统产生的不利影响,沉沙池中含沙水流流态及沉沙冲沙效果的研究就显得极为重要。基于尼泊尔那苏瓦卡里水电工程的沉沙池,采用理论公式、RNG k~ε紊流模型及体积分辨率函数VOF模拟计算了沉沙池内水沙两相流的水流形态,并详细展示了多组分泥沙颗粒组合中不同颗粒直径泥沙的沉积效果。结果表明:不小于0.2 mm粒径的泥沙沉沙率达到95%以上,数值计算结果与采用理论公式计算得出的沉沙率保持较高的吻合性,满足工程设计要求。

摘要： 在黄土地层中开展道路施工易引起不均匀沉降,造成路基开裂变形,给交通运输安全带来挑战。为此,针对黄土具有易湿陷沉降的问题,文章依托黄土地层市政道路改扩建工程,采用Flac 3D数值计算分析方法,研究了黄土地层市政道路改扩建施工过程中填土沉降变形规律,对地基沉降变形现象进行了分析总结,揭示黄土地层对道路改扩建的影响效应,为类似工程提供参考。

摘要： 由于高/超高增压比需要,民用航空发动机转子级数达到10级及以上,数值计算规模在百万自由度以上,需通过并行计算提高设计效率。针对民用航空发动机转子的并行数值计算方法开展研究,从区域分解模式、并行计算模式角度进行分析,结果表明:采用基于图理论的分区方式优于基于贪婪法的分区方式;相对于共享内存式并行计算模式,采用分布内存式并行计算模式可获得更短的计算耗时;针对百万自由度级民用航空发动机转子的并行计算,采用基于分布内存式并行计算模式、基于图理论的分区模式、计算核数为16核时,可以获得最佳并行计算效果。确定了针对百万自由度计算规模的民用发动机转子的最优并行计算配置,为实现民用发动机转子的快速设计提供了参考。

摘要： 与四冲程发动机相比,二冲程发动机具有更高的功重比和更紧凑的发动机尺寸,适合舷外机、无人机等对功重比要求较高的场合使用。以一款二冲程自然吸气缸内直喷舷外发动机为基础,采用数值模拟与参数优化相结合的方法,研究不同参数对发动机性能的影响。以Ricardo-WAVE为基础,搭建原型机的仿真模型,并采用多目标优化方法进行非归一化求解,以提升该舷外机功率和扫气效率、降低油耗为目标,获得优化解集。仿真结果表明,通过参数优化,可以实现整机功率提升5.3 kW,而燃油消耗率几乎不变。

摘要： 为了保证隧道的交通功能,实现城市水下隧道与近岸道路的连接,解决矿山法隧道水下段最小覆盖层厚度问题,通过对国内外水下隧道最小覆盖层厚度确定方法的讨论,针对江西赣州市蓉江四路章江隧道水下段最小覆盖层厚度,提出一种更为经济合理的确定方法.该方法通过采用工程技术措施,以风险分析、数值计算、监控量测为手段,确定施工风险大小,结合交通功能、经济分析、社会效益,确定最小覆盖层的优选方案.最后,对提出的确定方法进行总结.

摘要： 随着计算机相关技术的发展,数值计算已经成为理论研究与实验研究之外的第三个重要研究手段,但它不仅限于科学前沿的研究,同样适合于大学本科生.本文以简单易学的Python语言为主要工具,介绍了利用欧拉法与四阶龙格—库塔法求微分方程的数值解,利用Matplotlib库画函数图像,以及利用VPython库画电场线磁感应线的方法.文中介绍的方法非常简单易懂,可操作性强,适用面广,即使是本科低年级学生也能掌握.在一定程度上有利于大学物理课程的教学,促进学生对学习的兴趣.

摘要： 双体船因其优良的快速性、耐波性、操纵性等性能,在实际中得到了广泛的应用.在影响双体船设计的众多参数中,片体间距比具有十分重要的影响.随片体间距比的变化,两片体间互扰力大小及其影响相应发生改变,使得双体船的总阻力与单个片体总阻力的两倍之差,即干扰阻力,发生变化.为研究干扰阻力随片体间距比的变化规律,本研究依托于计算流体力学理论,应用RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)方法,首先对Wigley船型单体船与双体船进行阻力性能的数值计算,并将数值结果与实验数据比较,以验证数值方法的正确性.之后,以一艘双体客船为研究对象,对其在设计航速下不同片体间距比的双体船模型开展静水阻力预报.研究结果表明,随片体间距比的改变,由于兴波干扰和黏性干扰的存在,存在最佳间距比的范围使得双体船所受总阻力较小.通过RANS方法,可以确定设计航速下的最佳片体间距比范围,为双体船的设计提供指导.

摘要： 本研究将高阶谱(HOS)方法与自主开发的CFD求解器naoeFOAM-os-SJTU相结合,研究规则波中KCS的阻力增值和运动响应的特性.采用HOS方法生成Stokes一阶深水规则波作为无黏的外域波浪场,基于naoeFOAM-os-SJTU求解器采用重叠网格技术数值求解黏性的内域波浪场中KCS的运动,两区域交界处通过松弛区(relaxation zone)进行信息传递.通过对比HOS方法模拟的波浪场参数与CFD数值造波以及试验结果,验证了HOS方法的准确性并分析了其造波的高效率优势.然后研究了Fr=0.261的KCS船在λ/L=1.15的迎浪规则波中的阻力与运动,并采用快速傅里叶变换(FFT)对共振工况下的阻力与运动响应进行了频谱分析,验证了黏势流耦合方法对规则波中船舶运动研究的适用性.本文将远场的势流求解方法与黏性数值方法相结合,在保证计算准确性的同时提高了数值计算效率,可为船舶在波浪中的波浪增阻与运动响应研究提供重要参考.

摘要： 对转舵桨具有良好的操纵性能和较高的推进效率,在渡轮、拖轮以及海洋平台上都具有广阔的应用前景.本文基于OpenFOAM软件平台,采用滑移网格方法结合IDDES模型,对对转舵桨在直航及舵角工况下的水动力性能进行数值计算.对比舵桨单元力系数的计算值与试验值,误差在5％以内,证明了数值方法的准确性.得到对转舵桨各水动力系数随进速系数和舵角变化规律.

摘要： 螺栓联接是一种广泛应用于生产装配的联接方式,为达到紧固要求,需制定合适的拧紧扭矩.本文阐述了三种常用的螺栓拧紧扭矩计算方法,分别为VDI2230、GB/T16823.2、大众汽车VW01126标准计算方法,通过编制计算表可进行扭矩值的快速计算,为最终扭矩的制定提供参考.

摘要： 螺栓联接是一种广泛应用于生产装配的联接方式,为达到紧固要求,需制定合适的拧紧扭矩.本文阐述了三种常用的螺栓拧紧扭矩计算方法,分别为VDI2230、GB/T16823.2、大众汽车VW01126标准计算方法,通过编制计算表可进行扭矩值的快速计算,为最终扭矩的制定提供参考.

摘要： 螺栓联接是一种广泛应用于生产装配的联接方式,为达到紧固要求,需制定合适的拧紧扭矩.本文阐述了三种常用的螺栓拧紧扭矩计算方法,分别为VDI2230、GB/T16823.2、大众汽车VW01126标准计算方法,通过编制计算表可进行扭矩值的快速计算,为最终扭矩的制定提供参考.

摘要： 螺栓联接是一种广泛应用于生产装配的联接方式,为达到紧固要求,需制定合适的拧紧扭矩.本文阐述了三种常用的螺栓拧紧扭矩计算方法,分别为VDI2230、GB/T16823.2、大众汽车VW01126标准计算方法,通过编制计算表可进行扭矩值的快速计算,为最终扭矩的制定提供参考.

摘要： 为研究盾构隧道侧穿邻近基坑过程中两者的相互影响,以南京汉中西路过江通道侧穿北河口水厂基坑为依托,采用数值模拟方法,对盾构分别侧穿基坑施作完毕、基坑及20m隔离桩施作完毕、基坑及30m隔离桩施作完毕以及盾构隧道施作完毕、盾构隧道及20m隔离桩施作完毕、盾构隧道及30m隔离桩施作完毕后基坑依次开挖到底建立三维模型,对比分析六种工况管桩、主体结构与管片的内力及位移规律.研究结果表明:1)盾构掘进对基坑的影响.工况1为最不利工况,管桩、主体结构位移值最大且不均匀沉降产生的倾斜度最大,而工况3对应数值最小,相对最安全.2)基坑开挖对盾构隧道的影响.工况4中管片水平位移、上浮量及附加弯矩均为最大,而工况6的位移、内力及最小曲率半径均满足控制值.因此,隔离桩能够有效地降低后续施工对地层扰动、减小对邻近结构的影响,且在洞身范围内隔离桩越长隔断效果越好.研究成果可为隧道侧穿深基坑分析提供理论依据,也可为类似工程提供参考.

摘要： 本发明涉及一种泥石流全过程数值模拟及数值计算方法，其通过研究泥石流形成过程及机理、泥石流沟道物质启动、泥石流运动堆积过程数值计算方法，同时构建泥石流动力学过程和工程调控数值模拟平台，提高泥石流动力过程研究的科学性和可靠性，为泥石流减灾提供技术支撑，更好的服务泥石流减灾；提出的泥石流运动模型，将充分考虑泥石流浆体和大石块的动力特性；首次引入泥石流和动床的物质交换率的概念，考虑泥石流沿程侵蚀与灾害规模变化，形成基于全过程的泥石流形成‑运动‑堆积数值模拟及数值计算方法。本发明能提高泥石流动力过程研究的科学性和可靠性，为泥石流减灾提供技术支撑，更好的服务泥石流减灾。

摘要： 本发明公开了一种基于数值计算的激光冲击强化表面粗糙度的计算方法，采用有限元软件ABAQUS首先对多光斑的激光冲击强化过程进行数值模拟，获得强化后零件表面不同采样路径节点的位移分布，然后利用Matlab对数值模拟得到的表面数据进行采集及处理，确定表面形貌轮廓中线的位置，最后将数值模拟得到的表面数据带入所提出的表面粗糙度离散化计算公式，得到表面粗糙度的数值。本发明考虑到激光冲击强化过程机理的复杂以及诸多可变因素的影响，单纯依靠实验获得零件表面粗糙度的方法，需要耗费大量的时间和资金，从而提出了一种基于数值计算的激光冲击强化表面粗糙度的计算方法来获得零件表面粗糙度，从而可以进一步优化激光冲击强化参数。

摘要： 本发明中，数据结构将待进行数值计算的区域划分为单元复形，确定单元复形的对偶复形，将数值计算中使用的物理量分配给单元复形以及对偶复形，使用该数据结构进行即使在利用非结构化网格时也稳定性高的数值计算。另外，提供使用了该数据结构的数值计算方法和数值计算程序。

摘要： 本发明公开了一种存内数值计算加速器及存内数值计算方法，包括外部控制模块和存内计算模块；其中，所述存内计算模块包括非易失性存储器阵列；基于数值迭代算法和非易失性存储器的存算一体化特性，由非易失性存储器阵列执行数据密集型矢量矩阵乘法运算，由外部控制单元执行数值迭代算法的控制，由于大多数数值问题在求解上均可使用含有矢量矩阵乘法运算的数值算法，因此该数值计算加速器可广泛适用于线性方程的求解、线性方程组的求解、定态/时变偏微分方程的求解、矩阵特征值及特征向量的求解、曲线最小二层拟合问题的求解、线性回归方程的求解等任务，系统可重构性较高。另外，该存内数值计算加速器可以兼容多种非易失性存储器，可扩展性较强。

摘要： 本公开是关于一种征信数值计算方法、征信数值计算装置和电子设备，该方法包括：确定目标终端在第一预设时间段的起始时刻的第一位置和截止时刻的第二位置；确定所述第一位置和所述第二位置的距离；根据所述距离和所述第一预设时间段确定终端的用户的身份信息；根据所述身份信息计算所述用户的征信数值。通过本发明的技术方案，可以根据用户使用的终端的位置信息在第一预设时间段内的变化情况来确定用户的身份信息，无需长期采集和记录大量的数据进行综合分析，可以根据短期内的少量数据确定用户的身份信息，进而作为计算征信数值的依据。降低了计算征信数值过程中确定用户身份信息的复杂度。

摘要： 本发明涉及一种泥石流全过程数值模拟及数值计算方法，其通过研究泥石流形成过程及机理、泥石流沟道物质启动、泥石流运动堆积过程数值计算方法，同时构建泥石流动力学过程和工程调控数值模拟平台，提高泥石流动力过程研究的科学性和可靠性，为泥石流减灾提供技术支撑，更好的服务泥石流减灾；提出的泥石流运动模型，将充分考虑泥石流浆体和大石块的动力特性；首次引入泥石流和动床的物质交换率的概念，考虑泥石流沿程侵蚀与灾害规模变化，形成基于全过程的泥石流形成‑运动‑堆积数值模拟及数值计算方法。本发明能提高泥石流动力过程研究的科学性和可靠性，为泥石流减灾提供技术支撑，更好的服务泥石流减灾。

摘要： 本发明提供一种基于数值计算法的温度传感器引起变压器电场畸变计算方法，通过对放置于变压器所处电磁环境中的光纤温度传感器进行分析，求解Maxwell方程得到温度传感器附近电场分布，同时采用数值模拟法求解温度传感器附近电场分布，验证电场求解结果是否准确，与原有电磁环境进行对比求得温度传感器引起变压器内部电场畸变，从而得到降低电场畸变的措施以降低对变压器绝缘性能的影响，保证变压器温度测量过程中能够安全稳定运行。

摘要： 本申请涉及一种电力资源数值计算方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括计算机设备获取至少一个用户的电量参数，根据至少一个用户的电量参数和预设的行为模型，确定至少一个用户的行为策略集合，根据至少一个用户的电量参数和行为策略集合，计算至少一个用户的目标电力资源数值，其中，电量参数用于表征用户的用电量、发电量、以及电力资源数值范围，行为策略用于表征不同电量与不同电力资源数值之间的对应关系。在本方法中，计算机设备根据至少一个用户的电量参数，预测其用电行为策略，构建行为策略集合，基于行为策略集合，计算针对于用户的最优化电子资源数值，实现了交易双方的利益最大化。

摘要： 本申请提供一种电缆附件的内部介电常数值计算方法以及计算装置，应用于电缆附件的内部介电常数值计算装置，其特征在于，电缆附件的内部介电常数值计算装置包括电极阵列，电极阵列所包含的至少两个电极对环绕设置于电缆附件的侧面，该方法包括：采集至少两个电极对中每个电极对之间的电容值；获取电缆附件对应的内部介电常数分布与边界电容信息的耦合关系；根据耦合关系以及至少两个电极对中每个电极对之间的电容值，计算电缆附件的内部介电常数值。这样，采用灵活的电极阵列布置方式，满足不同电压等级、不同结构的电缆附件的测试安装需求。通过非侵入、实时的无损检测方法计算电缆附件的内部介电常数值。实现过程简单，方便快捷。

摘要： 本申请涉及一种数值计算方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：接收数值计算请求；所述数值计算请求携带数据标识；获取与数据标识对应的待处理数据；获取影响因子节点树；所述影响因子节点树包含多个影响因子节点；提取所述待处理数据中每个与影响因子节点对应的目标影响数据；基于影响因子节点树获取与每个目标影响数据对应的节点权重；根据所述目标影响数据和相应的节点权重计算得到目标数值。采用本方法能够对待处理数据基于多影响因素进行数据分析，自动化高效确定目标数值。