计算力学

摘要： 中国力学学会成立于1957年2月,由钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀等科学家倡导成立。现有个人会员3.7万余名,下设分支机构30余个,加入国际理论与应用力学联盟、国际计算力学协会等国际民间科技组织。曾获中国科协党建工作先进学会、全国优秀扶贫学会、全国学会科普工作优秀单位等多项荣誉,连续4次荣获“全国先进社会组织”荣誉称号。

摘要： 数据驱动计算方法将联立平衡微分方程、几何方程及物理方程的显式求解问题转变为最优化问题,优化目标在于搜索匹配最可能的静力许可应力场、变形许可应变场及应力-应变数据分配方案。在线弹性框架下,探讨了平衡因子取值关于材料常数的量级m和平行偏离程度r对算式收敛速率和性能的影响。结果表明:在松弛问题中,应力可行解和应变可行解关于m的线性收敛比分别为1/(1+m2)和m2/(1+m2),而r的增大则会使二者的收敛速率均降低。分配的数据点在原优化问题中受整型约束的限制,在相邻迭代步间变化率越小,算法早熟收敛现象越显著。r等于0时,数据点在相空间内沿直线路径逼近精确解,在m取1时有着最小的渐进线性收敛比;当r不为0时,数据点的迭代路径不再保持为直线。对于收敛速率较慢的分量,迭代终止时与参考解的偏差幅度增大。精确解附近的数据点密度能够很好保障算法的计算精度,从而降低计算结果对平衡因子取值的敏感性。

摘要： 颗粒材料是由大量形态各异的固体颗粒相互作用组成的复杂体系,其在不同运动状态、约束条件、流体介质及工程结构的耦合作用下呈现出复杂的力学行为。作为解决颗粒材料力学问题的有力工具,离散元方法从20世纪70年代建立并逐步应用于不同的工程领域,同时该方法伴随着相关学科和计算机技术的发展而不断完善。

摘要： 《计算机辅助工程》(ISSN 1006-0871;CN 31-1679/TP) 1992年创刊,由上海海事大学主办,为中国力学学会计算力学专业委员会会刊,是反映CAE分析技术在装备制造业(如汽车、航空航天、铁路、机械和船舶等)和土木等行业以及计算力学和计算数学等学科的应用和科研成果的综合性科技刊物,面向国内外公开发行。系英国《INSPEC数据库》收录期刊,中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊,万方数据——知识服务平台、中国学术搜索网全文收录期刊,CNKI——中国学术期刊网络出版总库全文收录期刊,中文科技期刊数据库全文收录期刊,龙源期刊网数据库全文收录期刊,《中国学术期刊文摘(中文版)》收录期刊。

摘要： 船海工程领域中的高速水动力问题及其涉及的复杂流-固耦合过程普遍具有大变形、动边界、强对流、多介质等特征,一直是研究的热点和难点。而传统的网格算法在捕捉边界或界面大变形时存在一定局限性,亟待开发新一代无网格数值模拟技术。其中,光滑粒子流体动力学(SPH)作为拉格朗日无网格粒子方法,在捕捉多相界面和流-固耦合界面时具有较高的精度和强鲁棒性。近年来,随着SPH理论及方法的不断完善,SPH在理论完备性及计算稳定性方面取得了许多新的进步和突破,在模拟高速水动力方面的优势不断凸显,开始广泛应用于船海工程问题。为此,围绕水面航行器的高速水动力、航行体的跨介质水动力、水下爆炸与结构毁伤等问题,针对SPH理论及方法在上述领域取得的研究进展进行综述,讨论现有方法面临的问题与挑战,并展望未来需要开展的研究工作,旨在为后续相关研究提供参考。

摘要： 2022年8月25日是我刊原主编郑哲敏先生逝世一周年.郑哲敏先生(图1)是我国著名力学家,中国科学院院士、中国工程院院士、美国国家工程院外籍院士, 2012年度国家最高科学技术奖获得者.他创立了爆炸力学学科及相关的研究领域;领导了材料力学、非线性力学、海洋工程力学等学科的建设和发展;倡导了计算力学、流固耦合、非常规能源、人工智能等领域的研究,为我国现代力学的发展做出了重大贡献.

摘要： 钟万勰是我国首艘核潜艇设计的参与者,为核潜艇建造成功贡献了聪明才智。他是我国科研队伍中为数不多先后受到钱学森、钱伟长、钱令希三位科学大家青睐,并得到他们亲自教诲的科学家。他在国际上首创的"弹性力学求解新体系",助推中国计算力学走向世界;他潜心科研,开拓前行呕心沥血为祖国经济、国防建设争光添彩。

摘要： 他是我国科研队伍中先后受到钱学森、钱伟长、钱令希三位科学巨匠青睐,并得到他们教诲的科学家;他是我国首艘核潜艇设计的参与者,为核潜艇建造成功贡献了聪明才智;他在国际上首创的"弹性力学求解新体系",助推中国计算力学走向世界;他潜心科研,开拓前行呕心沥血为祖国经济、国防建设增光添彩;他就是中国科学院院士、大连理工大学教授、世界著名力学家、我国计算力学奠基者之一钟万勰。

摘要： 文章采用有限元软件Abaqus,计算分析某一单跨空心板桥梁在不同荷载作用下桥梁的挠度分布.为简化计算,空心板采用各向同性单一线弹材料本构,运用实测与计算相对比的方法,以挠度为依据来计算等效弹性模量,利用等效弹性模量预测不同加载工况的结果,并将预测结果与实际加载结果进行对比分析.结果 表明:利用该等效弹性模量可以很好地预测现浇空心板在不同荷载下的挠度值.

摘要： 伴随着计算力学、计算数学、水动力学、空气动力学与现代计算机科学技术的迅猛发展,其相结合而形成的复杂流场CAE技术和软件,已成为船海空天等高端装备研发设计的必备工具,也是一个国家核心竞争力的重要体现。在此背景下,上海交通大学、中山大学、中船集团第七〇八研究所、招商局工业集团、国家超级计算天津中心、中国航天空气动力技术研究院、北京临近空间飞行器系统工程研究所、中国科学院计算机网络信息中心、中国科学院力学研究所、中航工业集团西安飞机设计研究所等单位,在科技部国家重点研发项目支持下,联合倡议召开2021年全国复杂流场CAE会议,其旨在推动船海空天等高端装备先进水动和气动数值方法、复杂流场CAE软件自主研发、大规模并行计算支撑环境开发和CAE应用示范等方面的创新发展,同时为复杂流场CAE领域的研究者、开发者、使用者和研究生提供学术交流和研讨平台。

摘要： 回顾了钱令希院士于"文革"后期,在中国力学界与工程界提出计算力学与结构优化两大研究方向的往事,纪念其百年诞辰.钱先生是个将才与帅才兼备的人才，而且是个战略性的帅才。他来到大工土木系之后，想走出一条自己的路，便成立了数理力学系，这是钱先生组建的第一个非常大的团队。后来数理力学系又孵化出了计算机系、数学系、物理系等。后来成立的工程力学研究所则是他组建的第二个团队。他先后两次组建的数理系和力学所，带出了一大批人，也成就了他所规划的事业。为了克服“文革”对于科学研究的障碍，他巧妙地提出力学小分队的做法，他不遗余力地调集年轻人，使中青年骨干在实践中得到发展计算力学的机会。他还把面上的号召与点上的营建结合起来，点上的成果对于面起到了示范和演示作用。

摘要： 本报告将系统介绍高强高韧纳米金属材料发展及金属玻璃断裂机制及组织结构的关系和增韧制备方法的研究进展.还将介绍实验与计算力学研究金属玻璃基材料增韧机制及金属玻璃原子尺度的组织结构的规律性及其和力学性能的相关性，提出并发展了动态微墩实验以表征金属玻璃的原子尺度的组织结构用以研究改变原子尺度结构演变过程对力学性能的影响。最后介绍各种新发展的纳米材料在汽车，低碳能源，生物医学，微机械，土木工程等领域的应用前景及纳米材料超轻先进结构集成设计的案例。

摘要： 论文概述了颈动脉粥样硬化斑块的的成因、斑块的崩裂及其临床诊治要点,然后介绍了斑块稳定性的生物力学机制和基于计算力学的数值仿真研究进展.

摘要： 台湾MSV团队致力于边界元研究已逾三十余年,边界元素法不只作为有限元素法的补充,在很多工程问题的求解上是可擅胜场的.本文透过较科普性的论述来回顾台湾边界元近四十年发展,国际相关学术活动,两岸边界元交流与MSV团队研究心得,期待能激起海峡两岸年轻学生与研究者的兴趣,让此领域有生力军的加入,达到传承之效,使边界元继续发光发热.

摘要： 台湾MSV团队致力于边界元研究已逾三十余年,边界元素法不只作为有限元素法的补充,在很多工程问题的求解上是可擅胜场的.本文透过较科普性的论述来回顾台湾边界元近四十年发展,国际相关学术活动,两岸边界元交流与MSV团队研究心得,期待能激起海峡两岸年轻学生与研究者的兴趣,让此领域有生力军的加入,达到传承之效,使边界元继续发光发热.

摘要： 台湾MSV团队致力于边界元研究已逾三十余年,边界元素法不只作为有限元素法的补充,在很多工程问题的求解上是可擅胜场的.本文透过较科普性的论述来回顾台湾边界元近四十年发展,国际相关学术活动,两岸边界元交流与MSV团队研究心得,期待能激起海峡两岸年轻学生与研究者的兴趣,让此领域有生力军的加入,达到传承之效,使边界元继续发光发热.

摘要： 台湾MSV团队致力于边界元研究已逾三十余年,边界元素法不只作为有限元素法的补充,在很多工程问题的求解上是可擅胜场的.本文透过较科普性的论述来回顾台湾边界元近四十年发展,国际相关学术活动,两岸边界元交流与MSV团队研究心得,期待能激起海峡两岸年轻学生与研究者的兴趣,让此领域有生力军的加入,达到传承之效,使边界元继续发光发热.

摘要： 基于边界元理论,Sherman-Morrison公式,本文提出了一种针对目标域边界自适应重画网格之后,由于单元个数的增加,线性方程组系数矩阵大小改变时,应用于变矩阵的求逆方法.该方法充分利用了重画网格之前的数据,并结合Sherman-Morrison求逆公式,减少了矩阵求逆时的计算量,节省了计算机运算时的存储空间.该方法通过与C++库函数中的矩阵求逆函数进行对比,显示了一定的优越性;两种求逆方法的在计算结果上的误差非常之小,从而证明了该方法在精度上的可靠性.

摘要： 基于边界元理论,Sherman-Morrison公式,本文提出了一种针对目标域边界自适应重画网格之后,由于单元个数的增加,线性方程组系数矩阵大小改变时,应用于变矩阵的求逆方法.该方法充分利用了重画网格之前的数据,并结合Sherman-Morrison求逆公式,减少了矩阵求逆时的计算量,节省了计算机运算时的存储空间.该方法通过与C++库函数中的矩阵求逆函数进行对比,显示了一定的优越性;两种求逆方法的在计算结果上的误差非常之小,从而证明了该方法在精度上的可靠性.

摘要： 基于边界元理论,Sherman-Morrison公式,本文提出了一种针对目标域边界自适应重画网格之后,由于单元个数的增加,线性方程组系数矩阵大小改变时,应用于变矩阵的求逆方法.该方法充分利用了重画网格之前的数据,并结合Sherman-Morrison求逆公式,减少了矩阵求逆时的计算量,节省了计算机运算时的存储空间.该方法通过与C++库函数中的矩阵求逆函数进行对比,显示了一定的优越性;两种求逆方法的在计算结果上的误差非常之小,从而证明了该方法在精度上的可靠性.

摘要： 本发明公开了一种计算终端的计算力模拟方法，包括：获取计算终端的计算力属性；划分计算等级，所述计算等级与性能测试并发的计算能力一一对应；根据所述计算等级，从低级到高级进行模拟计算；实时监控所述计算终端进行模拟计算时的计算资源使用情况；判断所述计算资源使用情况是否超过额定率，判断为是时，停止模拟计算，提取计算力数值，所述计算力数值为计算资源使用情况不超过额定率情况下，能承载的最高计算等级所对应的性能测试并发的计算能力，判断为否时，进行更高等级的模拟计算。采用本发明，根据计算等级，从低级到高级对计算终端进行模拟计算，通过实时监控计算终端计算资源使用情况，提取准确的计算力数值，作为调度参考。

摘要： 本发明公开了一种提高用户满意度的移动基站边缘计算力资源调度方法，根据用户类型的特点综合考虑了边缘服务器计算、网络以及存储资源的分配对于用户的影响，提现计算力共享的思想，建立移动基站边缘缓存策略、用户移动模型、资源分配模型以及用户满意度评估，通过与本地边缘基站和云端服务器协作调度进行计算力资源分配，本发明可以有效提高移动用户对基站带宽资源服务满意程度的可实现方法。同时，本发明还提出了一种提高用户满意度的移动基站边缘计算力资源调度系统、电子设备，最大化地提高移动用户在动态资源分配中对服务的满意程度。

摘要： 本发明涉及云计算技术领域，公开了一种内容分发网络的计算力增强方法、装置、设备及存储介质。内容分发网络的计算力增强方法包括：在内容分发网络发布用户开发的WASM函数模块，并在各边缘节点生成相应的计算实例；获取边缘节点转发的内容分发请求，并进行解析，得到分发配置参数；基于分发配置参数，判断是否需要引入WASM函数模块的计算实例进行增强计算；若是，则获取分发配置参数指定的目标WASM函数模块的计算实例，对内容分发请求进行增强计算，得到WASM函数模块的处理结果，并返回至边缘节点，以供边缘节点响应内容分发请求。本发明根据请求参数应用指定的WASM函数模块对内容分发请求进行增强计算，按需进行逻辑计算，增强内容分发网络的计算能力。

摘要： 本申请公开了一种高性能计算力的AI边缘服务器系统架构，用于提高使用的灵活性，满足日益增长的数据实时性和安全性需求。本申请中的AI边缘服务器系统架构包括：机箱、CPU计算节点模组、加速卡计算节点模组、路由板以及电源模组，CPU计算节点模组包括PCIe通道，加速卡计算节点模组上设置有第一加速卡热插拔模组，第一加速卡热插拔模组上安插的加速卡连接网络，第一加速卡热插拔模组通过交换模块交换汇聚于加速卡计算节点模组网络接口，加速卡计算节点模组上还设置有第二加速卡插拔模组，第二加速卡插拔模组通过线缆连接在CPU计算节点模组上，第二加速卡插拔模组上安插的加速卡通过PCIe通道并通过交换模块汇聚于加速卡计算节点模组网络接口，该网络接口与路由板网络接口连接。

摘要： 本申请公开了一种高性能计算力的AI边缘服务器系统架构，用于提高使用的灵活性，满足日益增长的数据实时性和安全性需求。本申请中的AI边缘服务器系统架构包括：机箱、CPU计算节点模组、加速卡计算节点模组、路由板以及电源模组，CPU计算节点模组包括PCIe通道，加速卡计算节点模组上设置有第一加速卡热插拔模组，第一加速卡热插拔模组上安插的加速卡连接网络，第一加速卡热插拔模组通过交换模块交换汇聚于加速卡计算节点模组网络接口，加速卡计算节点模组上还设置有第二加速卡插拔模组，第二加速卡插拔模组通过线缆连接在CPU计算节点模组上，第二加速卡插拔模组上安插的加速卡通过PCIe通道并通过交换模块汇聚于加速卡计算节点模组网络接口，该网络接口与路由板网络接口连接。

摘要： 本发明公开了一种微曲线岩石顶管顶力计算力学模型，现假定0#管节的曲线顶力为F0,则在弯曲区域内与之相邻的1#管节的顶力为：F1＝F0+(F0·μ1·sinβ)+(Pw·u·L)·μ2(1)对于第二根管道，其顶力可以写成如下形式：F2＝F1+(F1·μ1·sinβ)+(Pw·u·L)·μ2(2)将式(1)代入式(2)可得：而对于第三根管道，易得其顶力表达式为：F3＝F0(1+μ1sinβ)3+3(Pw·u·L)·μ2(4)因此，发生微偏转的第n根管节的顶力表达式为：Fn＝F0(1+μ1sinβ)n+n(Pw·u·L)·μ2(5)。本发明的模型可以解释微曲线顶管的受力状态，给出顶管顶力增加的非线性规律，通过本发明可以计算任意一根微曲线顶管管端顶力大小。由于采用考虑实际微曲线顶管受力特性的独特计算方法，使本发明可以具备更精确计算岩石顶管微曲线状态顶力的优点。

摘要： 本发明提供了一种结合计算力学和现场监测的拦网工作状态监测预警方法，属于拦网工作状态监测技术领域。本方法通过港工设计标准，将拦网工作环境中的各种载荷进行分类，并将拦网受到的各种载荷转化到拦网的主绳。通过计算力学的方法对载荷转化后的拦网主绳进行迭代求解，并引入拦网主绳的几何约束条件，从而求解出拦网在各种单一环境载荷或组合环境载荷的作用下拦网主绳的张拉形状，所关注点处的拉力。选取各段拦网的历史监测数据进行比对分析；确定拦网系统在各种载荷作用下的工作强度极限，并划分拦网系统工作可靠性的安全等级，确定各段拦网的报警值和风险矩阵，实现对拦网工作状态的预警并为拦网合理的维护提供依据。

摘要： 本发明公开了一种微曲线岩石顶管顶力计算力学模型，现假定0#管节的曲线顶力为F0,则在弯曲区域内与之相邻的1#管节的顶力为：F1＝F0+(F0·μ1·sinβ)+(Pw·u·L)·μ2(1)对于第二根管道，其顶力可以写成如下形式：F2＝F1+(F1·μ1·sinβ)+(Pw·u·L)·μ2(2)将式(1)代入式(2)可得：而对于第三根管道，易得其顶力表达式为：F3＝F0(1+μ1sinβ)3+3(Pw·u·L)·μ2(4)因此，发生微偏转的第n根管节的顶力表达式为：Fn＝F0(1+μ1sinβ)n+n(Pw·u·L)·μ2(5)。本发明的模型可以解释微曲线顶管的受力状态，给出顶管顶力增加的非线性规律，通过本发明可以计算任意一根微曲线顶管管端顶力大小。由于采用考虑实际微曲线顶管受力特性的独特计算方法，使本发明可以具备更精确计算岩石顶管微曲线状态顶力的优点。

摘要： 本发明公开了一种基于计算力学的弹性高超声速飞行器建模方法，包括如下步骤：步骤1：建立高超声速飞行器的几何模型并进行网格划分；步骤2：基于计算流体力学及计算结构力学，对高超声速飞行器不同工况下弹性特性及气动参数进行仿真计算以获得拟合数据；步骤3：根据拟合数据建立高超声速飞行器刚体动力学模型并根据振动方程求得不同位置的形变角；步骤4：根据刚体动力学模型和振动方程，结合上述步骤中仿真计算结果，通过曲线拟合得到弹性高超声速飞行器六自由度弹性动力学模型，该方法在获得不同工况下弹性特性的基础上，针对飞行器刚体动力学模型进行扩展，加入弹性特性的影响，为飞行器外形一体化设计及控制器的设计提供依据。

摘要： 本发明提供了一种结合计算力学和现场监测的拦网工作状态监测预警方法，属于拦网工作状态监测技术领域。本方法通过港工设计标准，将拦网工作环境中的各种载荷进行分类，并将拦网受到的各种载荷转化到拦网的主绳。通过计算力学的方法对载荷转化后的拦网主绳进行迭代求解，并引入拦网主绳的几何约束条件，从而求解出拦网在各种单一环境载荷或组合环境载荷的作用下拦网主绳的张拉形状，所关注点处的拉力。选取各段拦网的历史监测数据进行比对分析；确定拦网系统在各种载荷作用下的工作强度极限，并划分拦网系统工作可靠性的安全等级，确定各段拦网的报警值和风险矩阵，实现对拦网工作状态的预警并为拦网合理的维护提供依据。