谱方法

摘要： 针对巴哈赛车悬架系统柔性多体动力学模型计算效率低的问题,提出了一种基于谱方法的悬架系统动力学建模求解方法,并对该方法进行了仿真验证和分析。首先,采用了谱方法离散了悬架系统中柔性梁的弹性变形函数,并展开成有限项的Chebyshev多项式;再依据置换法对弹性变形函数进行了置换处理;然后,根据弹性变形函数和拉格朗日动力学公式,建立了谱表示的悬架系统动力学模型,并采用了广义α方法对其进行了迭代求解;最后,将程序仿真结果与有限元动力学模型和假设模态法动力学模型计算结果进行了对比验证。研究结果表明:与采用有限元方法的求解结果相比,两者关于车架位移的相对误差为3.57%,关于柔性梁弹性变形的相对误差最小为1.18%;与假设模态法模型的计算时间相比,该方法的计算效率更高,其效率是假设模态法效率的4.896倍。

摘要： 《工程力学》03/2022一种考虑高阶振型影响的模态条件均值目标谱方法研究采用传统条件均值谱作为目标谱匹配选波未能有效考虑结构的高阶振型影响,针对这一缺陷,在条件均值谱方法的理论基础上,提出了一种考虑高阶振型影响的模态条件均值谱方法。该方法以振型参与质量系数作为权重,将各振型下的条件均值谱组合起来,得到一条新的目标谱,称为模态条件均值谱。

摘要： 水声传播数值计算的效率是各类水声学应用关心的核心因素之一,谱方法作为求解微分方程的一种数值方法,具有精度高、收敛速度快等优点,因此,近年来利用简正波-谱方法求解水声传播方程引起了许多学者的关注;然而,谱方法计算量更大,计算时间更长,在求解大范围海域声传播问题时,难以满足实时性的需求。因此,需要借助现代高性能计算机系统,利用并行计算和性能优化的技术,提高计算速度。首先分析程序的计算流程和热点函数,研究编译器选项优化和调用高性能数学库MKL、访存优化和精简计算等程序性能调优方法,面向众核高性能计算平台开展多线程并行加速处理。最后在天河二号众核平台上进行测试与评估,结果表明,计算深海波导算例最终改进后的程序相较于原始的程序运行时间从584 s减少到24 s,加速23.98倍,大大缩短了计算时间,验证了所用方法的有效性,对大海域水声场计算有重要意义。进一步的分析表明,这些优化与并行方法对同类型同平台的其它科学和工程数值计算问题也具有参考与借鉴意义。

摘要： 随着分数阶微积分理论及数值计算方法的快速发展,关于分数阶方程约束最优控制问题的研究引起了学者们的广泛关注.为此本文着重对近年来分数阶微分方程约束最优控制问题数值算法方面的研究工作进行梳理概述.首先给出了分数阶微积分的定义及几类分数阶方程约束最优控制模型;其次,对求解分数阶方程约束最优控制问题的有限元法、有限差分法、谱方法以及快速算法方面的研究工作进行了梳理分析;最后,对未来的研究工作进行展望,以期能够为分数阶微分方程约束最优控制问题理论与数值算法的深入研究提供参考.

摘要： 【目的】研究一个表面准地转涡旋在β平面上的自由漂移及其驱动的流场、能谱演化。【方法】基于谱方法理想数值模拟,研究分析涡旋罗斯贝数以及β效应对流场演化的影响。【结果与结论】与准地转涡旋类似,表面准地转涡旋的漂移速度和其激发的罗斯贝波波速十分接近。漂移过程中不断生成的涡丝使得小尺度波段的能谱趋于k^(-2)结构。涡旋非线性和β效应可以增强涡旋漂移速度,提高涡丝生成速率。

摘要： 使用Jacobi多项式构造了 Burgers方程的谱方法,用其丰富的数值算例验证了新算法的有效性.

摘要： 易利军,上海师范大学数学系教授、博士生导师,2004年和2007年毕业于湖南师范大学,和硕士位,2010年毕业于上海师范大学获理学博士学位.2014年曾赴加拿大曼尼巴大1年,2018年在新加坡南洋理工大学作短期访问交流.易利军教授近年来一直从事微分方程数值解法的研究,特别是谱方法和高阶有限元方法的理论及其应用方面的相关研究,并在常微分方程、时滞微分方程、积分微分方程、椭圆型方程和发展型偏微分方程的高精度数值方法领域取得了一系列具有重要学术价值的研究成果,发表SCI论文30余篇.

摘要： 利用傅里叶谱方法对空间分数阶非线性Schr?dinger方程进行数值求解,并证明该格式保持了能量和质量的守恒性且无条件稳定.该方法在空间方向具有谱精度,在时间方向具有二阶精度.还对该格式进行误差分析及收敛性分析.最后通过数值实验验证了该算法的守恒性、准确性和有效性.

摘要： 利用傅里叶谱方法对空间分数阶非线性Schrodinger方程进行数值求解,并证明该格式保持了能量和质量的守恒性且无条件稳定。该方法在空间方向具有谱精度,在时间方向具有二阶精度。还对该格式进行误差分析及收敛性分析。最后通过数值实验验证了该算法的守恒性、准确性和有效性。

摘要： 本文的主要目的 是研究非磁化等离子体中离子声波的非局部非线性行为,该非磁化等离子体是由正离子、满足非广延分布的电子、以及带有负电荷的静止的尘埃颗粒构成的.在流体力学基本方程组中,本文引入修正的Riemann-Liouville分数阶导数并建立了分数阶模型,结合约化摄动法推导出描述离子声波运动的Korteweg de Vries(Kdv)方程.本文采用Chebyshev-Legendre-Galerkin(CLG)拟谱方法数值求解该方程,并分析等离子体参数对离子孤立声波结构的影响.本文的研究结果表明:提高分数阶导数的阶数能够提升孤立波的振幅.该结果将有助于更好地理解天体物理和实验室等离子体中的非线性波动现象.

摘要： 谱方法是偏微分方程数值解和湍流直接模拟中一种常用的数值格式,它的最大特点就是精度高。近年来,随机偏微分方程和随机Navier-Stokes方程受到越来越多的关注.本文提出了一个求解带有时空白噪声外力不可压Navier-Stokes方程的有效数值算法.这个算法在空间采取谱方法,因此时空白噪声也是在谱方法下离散的,在时间方向使用半显半隐格式,对于一些简单区域的问题,可以进一步通过对角话方法构造高阶的Runge-Kutta方法.对高雷诺数问题还可以直接使用完全显式的Runge-Kutta方法.本文使用此算法研究了Poiseuille流的层流解失稳现象,所得结果与基于大偏差理论的极小作用方法的结果是相容的.

摘要： 本文对水声通信网中的能量有效层次路由协议进行了研究，提出了一种基于谱方法的层次路由协议。该协议根据水声通信网的特性进行了有针对性的设计，沿用了LEACH协议里“轮”的概念，经过计算可估计相应网络的最优簇头数，利用网络的Normal阵进行网络划分形成簇结构。实验证明，该协议能够较好地适用于水声通信网，与已有协议相比具有较明显的优势。

摘要： 本文对谱方法用于周期性非定常流动的隐式求解方法进行了探讨，分析了影响计算稳定性和收敛速度的因素。提出了结合多重网格的隐式求解方法并对算法进行了验证，初步计算表明本文算法具有良好的稳定性和收敛速度。对于周期性非定常流动，结合本文提出的隐式求解的时域谱方法可以达到很高的精度且具有明显的计算效率优势。

摘要： 结合后台阶流场的大涡模拟,对合成涡方法和谱方法等进口湍流脉动合成方法进行研究.计算与试验结果的对比表明:进口脉动条件对分离区长度、壁面摩擦系数等流场特征量影响显著;合成涡方法湍动能耗散与各向同性湍流的类似,而谱方法脉动经历了类似转捩的过程;两种方法均未能考虑湍流二阶矩沿壁面法向的分布,但合成涡方法脉动速度沿壁面法向的发展更加迅速.

摘要： 基于谱方法计算充水弹性圆柱管中波传播的频散曲线.充水PVC圆柱管中波传播速度测量实验表明,实验计算结果在低频段与理论计算基本吻合,证明谱方法是计算波导中波传播频散曲线的有效方法。

摘要： 液体火箭发动机模块化建模与通用仿真平台的建立,以及对发动机系统瞬态特性的数值仿真研究已经成为现有发动机系统方案改进和新型发动机系统研制的重要手段之一.本文采用面向对象及模块化建模技术,在建立补燃循环液氧煤油发动机分布参数模型基础上,结合改进的谱方法进行高效数值求解,应用新的面向对象的仿真工具—MWorks/Modelica仿真软件开发了一个包含发动机各组件在内的模型库,该模型库具有分层结构,以及可扩展、标准化的特点,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.在此基础上,对我国现有的某型号液氧煤油发动机系统强迫起动和关机过程进行了仿真,与试验数据的对比表明,该仿真平台具有较好的可靠性和通用性.

摘要： 采用抛物化稳定性方程(PSE)数值模拟可压缩流动的边界层稳定性问题。为提高对稳定性研究至关重要的计算精度，文中在法向采用高精度谱方法，且对无限区域数值问题作变换处理以及依据边界层特征配置计算点。发展了对迭代过程中推进步长的有效控制，使其特定的正规化条件得到满足，保证了数值计算的稳定。计算得到了非平行扰动的中性曲线、增长率变化曲线等，并详细分析和研究了压缩性对流动稳定性的作用。

摘要： 铅冷快堆是第四代核电技术推荐堆型之一,具有更高的安全性和经济性.其反应堆容器作为反应堆一回路的重要组成部分,是防止放射性物质外逸的第二道屏障.在地震情况下是否拥有足够的安全性,是核电站设计必须要考虑的问题之一,因此对反应堆容器的抗震分析是十分必要的.本文建立了精确的铅冷快堆双层容器模型,使用通用有限元分析软件ANSYS,进行了反应堆主容器和安全容器两层容器共同作用下的抗震分析.首先计算其在包含预应力情况的地震频率范围内的几阶模态,并得出结论:在低阶模态,主容器位移变化较大,而随着模态阶数的增加,位移变化较大的位置转移到了保护容器上.在得到双层容器结构的模态固有频率后,使用ASME推荐使用的RG1.60地震设计反应谱,采用谱分析方法对铅冷快堆的双层容器抗震性能进行分析,得到水平、垂直两个方向位移云图和整体等效应力云图,发现应力最大值和位移最大值均在ASME规范的许可范围内,说明铅冷快堆双层容器的抗震性能良好.

摘要： 铅冷快堆是第四代核电技术推荐堆型之一,具有更高的安全性和经济性.其反应堆容器作为反应堆一回路的重要组成部分,是防止放射性物质外逸的第二道屏障.在地震情况下是否拥有足够的安全性,是核电站设计必须要考虑的问题之一,因此对反应堆容器的抗震分析是十分必要的.本文建立了精确的铅冷快堆双层容器模型,使用通用有限元分析软件ANSYS,进行了反应堆主容器和安全容器两层容器共同作用下的抗震分析.首先计算其在包含预应力情况的地震频率范围内的几阶模态,并得出结论:在低阶模态,主容器位移变化较大,而随着模态阶数的增加,位移变化较大的位置转移到了保护容器上.在得到双层容器结构的模态固有频率后,使用ASME推荐使用的RG1.60地震设计反应谱,采用谱分析方法对铅冷快堆的双层容器抗震性能进行分析,得到水平、垂直两个方向位移云图和整体等效应力云图,发现应力最大值和位移最大值均在ASME规范的许可范围内,说明铅冷快堆双层容器的抗震性能良好.

摘要： 铅冷快堆是第四代核电技术推荐堆型之一,具有更高的安全性和经济性.其反应堆容器作为反应堆一回路的重要组成部分,是防止放射性物质外逸的第二道屏障.在地震情况下是否拥有足够的安全性,是核电站设计必须要考虑的问题之一,因此对反应堆容器的抗震分析是十分必要的.本文建立了精确的铅冷快堆双层容器模型,使用通用有限元分析软件ANSYS,进行了反应堆主容器和安全容器两层容器共同作用下的抗震分析.首先计算其在包含预应力情况的地震频率范围内的几阶模态,并得出结论:在低阶模态,主容器位移变化较大,而随着模态阶数的增加,位移变化较大的位置转移到了保护容器上.在得到双层容器结构的模态固有频率后,使用ASME推荐使用的RG1.60地震设计反应谱,采用谱分析方法对铅冷快堆的双层容器抗震性能进行分析,得到水平、垂直两个方向位移云图和整体等效应力云图,发现应力最大值和位移最大值均在ASME规范的许可范围内,说明铅冷快堆双层容器的抗震性能良好.

摘要： 本发明提供一种谱图数据库的生成方法，包括：选取已解析的实验串联质谱谱图，所述已解析的串联质谱谱图中包括母离子肽序列、电荷、修饰类型和位点在内的信息；从所述已解析的实验串联质谱谱图中去除冗余谱图，得到代表谱；将所述代表谱所对应的母离子肽序列按理论碎裂模式进行划分，得到与所述代表谱相对应的理论谱；合并所述代表谱与所对应的理论谱，得到优化谱；对所述优化谱做谱峰标注，由谱峰标注后的优化谱生成谱图数据库。本发明还提供了一种串联质谱谱图鉴定方法。本发明在将候选谱与待解析串联质谱谱图匹配的过程中，考虑了可能由潜在修饰引入的谱峰质荷比偏移，使得含修饰的碎片离子谱峰得到匹配，达到更好的修饰谱图鉴定效果。

摘要： 本申请提供一种谱线探测方法、装置、谱线探测仪和谱线探测系统，所述方法包括：接收待分析的衍射信号对应的脉冲信号，所述衍射信号包括多种谱线，且所述衍射信号为利用射线源对样品进行多个不同角度的照射产生的；根据与目标谱线对应的信号幅度范围，从所述脉冲信号中确定出与目标谱线对应的目标信号；根据所述目标信号生成所述目标谱线对应的衍射图。本申请实施例基于目标谱线对应的电信号的幅度不同，从而根据目标谱线对应的信号幅度范围从脉冲信号中确定出目标信号，由此通过筛选的方式可以减少信号的损耗，保证得到较高信号强度的目标信号，对应生成的衍射图的精度更高。

摘要： 本发明涉及一种带线性约束的中子能谱解谱实数遗传算法解谱方法，在算法过程中引入约束罚函数可以充分利用较少群的先验信息，使用宝贵的先验信息可有效提高解谱方法的准确性和计算速度。解决简单遗传算法解谱结果准确度不高，不能有效利用初始信息问题和解空间离散问题，同时解决SAND‑II迭代算法需要精确的群群对应初始谱问题及SAND‑II迭代算法严重依赖于初始谱问题。

摘要： 本发明提供了一种元素俘获能谱测井的伽马能谱解谱方法及装置。该解谱方法首先对元素俘获能谱测井仪获取的数据进行预处理；然后通过对不同元素谱形、特征峰道及本底之间的理论分析和数值计算，按照元素间相互影响程度构建主元素群和辅助元素群；进而在主、辅助元素群构建的基础上利用最小二乘法进行解谱；最后根据最小二乘法解谱获得的各元素产额通过理论进行能谱重构，将测量的伽马能谱与重构伽马能谱对比进行误差控制，提高解谱精度。该解谱方法具有高精度、可操作性强等优点，对不同类型储层均具有较好的普适性，同时为其他类型仪器的中子伽马能谱数据的处理提供了重要的参考和借鉴意义。

摘要： 本发明公开了一种基于能谱重构技术的航空γ能谱仪稳谱方法，其特征在于，在实验室内获得NaIγ能谱仪测得的不同温度下、各能量入射γ射线的特征峰峰位道址相对于基准温度下对应能量入射γ射线的特征峰峰位道址的变化率与温度的线性关系并将其作为基准参照系，结合基准温度下实测的能量非线性规律，将不同温度下、不同能量入射γ射线产生的脉冲幅度校正到基准温度下与规定能量线性相应的脉冲幅度；在设定的测量时间间隔内将校正后的脉冲幅度按规定脉冲幅度间隔分类计数，获得成能量线性的重构能谱。避免了谱漂引起每个NaIγ能谱仪测量能量范围不一致、能量非线性引起单参考点无法对全测量能量范围内各能量进行稳谱和稳谱操作的延迟性等问题。

摘要： 本发明涉及一种基于参数化能谱的多球中子谱仪解谱方法，在充分利用中子能谱在某些能段分布规律的基础上，如热中子区的近高斯分布、1eV‑10keV的“平台区”等，采用参数化能谱作为初始能谱，通过计算分析对这些参数进行重新定值，使探测器计数与求解结果之间总误差水平最低，获取具有明确物理图像的连续中子能谱。采用本发明所公开的基于参数化能谱的多球中子谱仪解谱方法，求得的各段中子能谱形状与物理实际吻合度较高，可以大幅降低多球中子谱仪解谱过程中对严格初始谱的依赖程度，应用范围广，实用性强。

摘要： 一种元素俘获能谱测井的伽马能谱解谱方法及装置，解谱方法首先对元素俘获能谱测井仪获取的数据进行预处理，然后构建主元素群和辅助元素群，进而在主、辅助元素群构建的基础上利用最小二乘法进行解谱，最后根据最小二乘法解谱获得的各元素产额进行能谱重构，将测量的伽马能谱与重构的伽马能谱对比进行误差控制，相应地，解谱装置包括数据采集及主要元素类型确定模块(101)、元素俘获伽马能谱测井数据预处理模块(102)、主元素群和辅助元素群构建模块(103)、基于元素群的最小二乘法解谱模块(104)以及伽马能谱重构及误差控制模块(105)。元素俘获能谱测井的伽马能谱解谱方法及装置均具有高精度、可操作性强的优点，对不同类型储层均具有较好的普适性，同时为其他类型仪器的中子伽马能谱数据的处理提供了重要的参考和借鉴意义。

摘要： 本发明公开了一种旋转式铁谱仪自动制谱装置及制谱方法，包括旋转式铁谱仪、油液加注模块、谱片夹取模块、漏斗开合模块、自动清洗模块和试验台。漏斗开合模块包括能开闭的两个半片漏斗；油液加注模块包括油样加注机械臂、油样加注装置和试管架；谱片夹取模块包括谱片存放架、谱片吸放机械臂和谱片吸放装置；谱片吸放机械臂具有平行四边形一、等边三角形和平行四边形二的组合；从而使吸盘始终保持垂直状态。自动清洗模块包括清洗试剂瓶、支架和清洗管；清洗试剂瓶内盛放有四氯乙烯。本发明能降低操作人员的工作强度，保护操作人员身体健康，减少制谱过程中人为因素对制谱质量的影响，由此提高铁谱分析的准确程度，对铁谱分析具有重要意义。

摘要： 本发明提供了一种元素俘获能谱测井的伽马能谱解谱方法及装置。该解谱方法首先对元素俘获能谱测井仪获取的数据进行预处理；然后通过对不同元素谱形、特征峰道及本底之间的理论分析和数值计算，按照元素间相互影响程度构建主元素群和辅助元素群；进而在主、辅助元素群构建的基础上利用最小二乘法进行解谱；最后根据最小二乘法解谱获得的各元素产额通过理论进行能谱重构，将测量的伽马能谱与重构伽马能谱对比进行误差控制，提高解谱精度。该解谱方法具有高精度、可操作性强等优点，对不同类型储层均具有较好的普适性，同时为其他类型仪器的中子伽马能谱数据的处理提供了重要的参考和借鉴意义。

摘要： 本发明公开了一种基于能谱重构技术的航空γ能谱仪稳谱方法，其特征在于，在实验室内获得NaI γ能谱仪测得的不同温度下、各能量入射γ射线的特征峰峰位道址相对于基准温度下对应能量入射γ射线的特征峰峰位道址的变化率与温度的线性关系并将其作为基准参照系，结合基准温度下实测的能量非线性规律，将不同温度下、不同能量入射γ射线产生的脉冲幅度校正到基准温度下与规定能量线性相应的脉冲幅度；在设定的测量时间间隔内将校正后的脉冲幅度按规定脉冲幅度间隔分类计数，获得成能量线性的重构能谱。避免了谱漂引起每个NaI γ能谱仪测量能量范围不一致、能量非线性引起单参考点无法对全测量能量范围内各能量进行稳谱和稳谱操作的延迟性等问题。