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图注意力Transformer网络的自适应网格划分
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作者 韩婷 叶佳 +1 位作者 闫连山 甘宗鑫 《光电工程》 北大核心 2025年第4期2-13,共12页
针对有限元分析中自适应网格划分面临的计算精度与效率协同优化难题,本研究提出基于注意力融合机制的GTF-Net框架。该模型创新融合图注意力网络与Transformer架构,通过多头交叉注意力模块实现局部几何特征与全局物理场的动态耦合,增强... 针对有限元分析中自适应网格划分面临的计算精度与效率协同优化难题,本研究提出基于注意力融合机制的GTF-Net框架。该模型创新融合图注意力网络与Transformer架构,通过多头交叉注意力模块实现局部几何特征与全局物理场的动态耦合,增强对奇异场及复杂边界的表征能力。经光波导传输和贝塞尔函数双案例验证,相较传统Scikit-FEM(skFem)方法,GTF-Net在保持计算效率优势的同时,梯度误差标准差分别降低85.9%和23.8%。结果表明,该框架通过非线性特征映射显著提升网格分布与物理场变化的匹配度,为解决工程计算中的自适应网格优化问题提供深度学习新方案。 展开更多
关键词 自适应网格细化 GATv2-Transformer融合网络 有限元分析 深度学习
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能群独立的中子输运非结构网格自适应加密
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作者 郭海兵 阮政霖 马纪敏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1495-1504,共10页
为兼顾中子输运的模拟精度和计算效率,对网格进行自适应加密和区域分解并行是有效技术途径。通常各能群的中子通量密度分布有较大差异,采用统一的网格不能最佳匹配各群通量密度的空间变化,只能全局加密网格或损失精度。本文通过对各能... 为兼顾中子输运的模拟精度和计算效率,对网格进行自适应加密和区域分解并行是有效技术途径。通常各能群的中子通量密度分布有较大差异,采用统一的网格不能最佳匹配各群通量密度的空间变化,只能全局加密网格或损失精度。本文通过对各能群中子通量密度分别进行后验误差估计,开展能群独立的局部网格加密,获得与各能群的中子通量密度分别匹配的多组非结构网格,即基于共同父网格(粗网格)的多组独立子网格(细网格),进而开发了在这种层次化父-子网格上的多群中子输运模拟耦合算法,通过连续的多轮次自适应加密,实现了不受初始网格分辨率影响的高精度、高效率求解。基于该网格方法建立了间断有限元输运程序ENTER-Ⅱ,并借助开源算法库DEAL.Ⅱ实现了区域分解并行。初步验证表明,计算结果符合良好,时间效率有明显提升。 展开更多
关键词 中子输运 间断有限元 非结构网格 自适应加密 父-子网格 区域分解
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交错断层四面体自适应网格分级细化研究
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作者 陈应显 朱喆 +1 位作者 马慧茹 富颉鹏 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第9期153-160,共8页
目前四面体自适应网格细化技术多集中于简单层状地质体的三维重构与表达分析,对结构复杂、数据不连续的含交错断层等地质体进行自适应网格细化时,易出现过度细化,导致断层区域的网格结构受到影响。为了提高含复杂断层四面体网格模型的精... 目前四面体自适应网格细化技术多集中于简单层状地质体的三维重构与表达分析,对结构复杂、数据不连续的含交错断层等地质体进行自适应网格细化时,易出现过度细化,导致断层区域的网格结构受到影响。为了提高含复杂断层四面体网格模型的精度,提出一种适用于交错断层的四面体自适应网格分级细化方法。首先,根据断层影响范围公式,自适应确定断层网格附近的细化范围;其次,构建四面体和四面体边的分级细分公式,确定细化范围内的四面体和四面体边的分级;然后,针对四面体网格细分时出现的多种情况,通过对边的升级处理,将细分的8种类型统一为3种类型;最后,在细化范围内,通过新增加顶点和原顶点重新连接四面体,改变网格的单元尺寸,生成高质量的网格模型。以内蒙古自治区某含交错断层露天煤矿的四面体网格模型为例,使用三维网格质量评估算法及FLAC3D模拟软件分析细化前后的网格模型,结果表明:细化后的网格模型失真值从0.3317降低到0.3061,表明网格的质量得到提升;在相同参数下,未细化模型的最大位移为1.16 m,稳定性系数为1.27,分级细化后模型的最大位移为1.29 m,稳定性系数为1.23;细化后模型的位移云图处于断层处,且能够体现断层分布特征和断层对边坡的影响规律,而未细化模型的位移云图的位置偏离断层中心,断层对边坡的影响效果不明显。 展开更多
关键词 交错断层 自适应网格细化 四面体 四面体边 自适应分级细化 网格建模
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基于计算机辅助的船舶复杂曲面结构设计
4
作者 杨维 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第13期67-70,共4页
本文研究计算机辅助技术在船舶复杂曲面结构设计中的应用,分析复杂曲面结构设计的特点,阐述复杂曲面结构设计的流程,重点研究基于计算机辅助的曲面展开技术,对比B样条方法和NURBS法在复杂曲线和曲面表达中的应用效果,提出一种自适应网... 本文研究计算机辅助技术在船舶复杂曲面结构设计中的应用,分析复杂曲面结构设计的特点,阐述复杂曲面结构设计的流程,重点研究基于计算机辅助的曲面展开技术,对比B样条方法和NURBS法在复杂曲线和曲面表达中的应用效果,提出一种自适应网格优化算法的实现方法,并和传统网格划分进行对比。结果表明,自适应网格划分加强了复杂曲面结构的细节表达,有效降低了结构的设计误差。 展开更多
关键词 复杂曲面 计算机辅助 自适应网格划分 NURBS
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基于网格自适应加密策略的隧道稳定性三维极限分析下限有限元法研究 被引量:3
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作者 孙锐 阳军生 +1 位作者 张庆贺 杨峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1256-1264,共9页
网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格... 网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格自适应加密策略。首先,构建基于Mohr-Coulomb(M-C)准则和半定规划技术的三维极限分析下限有限元模型,避免了屈服准则的近似处理。其次,引入基于M-C准则的网格自适应加密策略,通过判断各个单元应力接近屈服的程度,确定加密点的坐标。然后,将加密点与原先节点组合构成新的点集,并重新划分网格,建立新的下限有限元计算模型。最后,利用所提方法研究隧道稳定性问题,表明利用所提网格自适应加密策略能够以较少单元精确模拟破坏区域应力分布,从而获取高精度下限解。 展开更多
关键词 隧道稳定性 三维极限分析 下限有限元法 MOHR-COULOMB准则 网格自适应加密
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网格自适应加密在汽车CFD中的应用 被引量:2
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作者 陈祎 秦玲 +2 位作者 肖竣夫 徐磊 王庆洋 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第5期95-101,共7页
以CAERI Aero Model为基础研究模型,提出基于网格自适应加密方法的自动化计算流程,验证了该方法在汽车空气动力学CFD仿真中计算结果的准确性及应用可行性。对比网格自适应加密与传统网格加密计算方法,结果表明:应用基于网格自适应加密... 以CAERI Aero Model为基础研究模型,提出基于网格自适应加密方法的自动化计算流程,验证了该方法在汽车空气动力学CFD仿真中计算结果的准确性及应用可行性。对比网格自适应加密与传统网格加密计算方法,结果表明:应用基于网格自适应加密方法的CFD计算结果与风洞试验误差小于1%,该方法仿真精度高;在保证流场三维结构一致的情况下,能减少整车约13%的体网格数量;提高计算时间效率约9.6%。研究结果可为网格自适应加密方法在汽车CFD中的应用提供重要参考。 展开更多
关键词 汽车空气动力学 网格自适应加密 CAERI Aero Model CFD
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一种自适应网格细化的卫星干扰源定位方法 被引量:1
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作者 任洋 姚金杰 赵昶淳 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第8期152-158,165,共8页
针对目前使用固定网格分辨率的直接定位(DPD)方法对卫星导航干扰源进行定位时,定位精度较低、计算复杂度高的问题,提出一种自适应网格细化的直接定位方法。使用差分匹配滤波器得到TOA的粗估计值,缩小定位区域,得到干扰源位置粗估计,使... 针对目前使用固定网格分辨率的直接定位(DPD)方法对卫星导航干扰源进行定位时,定位精度较低、计算复杂度高的问题,提出一种自适应网格细化的直接定位方法。使用差分匹配滤波器得到TOA的粗估计值,缩小定位区域,得到干扰源位置粗估计,使用迭代网格细化,得到高精度的定位结果。仿真实验表明,在低信噪比情况下,定位精度较传统两步定位提高90%;20 m网格分辨率下,较DPD定位方法其计算复杂度降低了24倍。 展开更多
关键词 卫星导航系统 直接定位 自适应网格细化 干扰源定位 网格分辨率
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三维裂纹扩展的自适应虚拟节点法
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作者 冯泽洋 段庆林 陈嵩涛 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1110-1115,共6页
在有限元方法的框架下针对三维裂纹扩展问题发展了自适应虚拟节点法。该方法采用无需裂尖加强函数(和相应的额外自由度)的虚拟节点技术描述裂纹处的间断,并采用单元局部水平集方法对三维裂纹面进行几何描述和追踪。为加速计算,提出了随... 在有限元方法的框架下针对三维裂纹扩展问题发展了自适应虚拟节点法。该方法采用无需裂尖加强函数(和相应的额外自由度)的虚拟节点技术描述裂纹处的间断,并采用单元局部水平集方法对三维裂纹面进行几何描述和追踪。为加速计算,提出了随裂纹面扩展的自适应网格加密方法。局部细化网格产生的悬空节点由简便的约束近似技术处理,无需引入额外自由度或特殊单元。发展的自适应虚拟节点法便于数值实现,具有与标准有限元方法相当的鲁棒性。数值结果表明,该方法可有效模拟三维裂纹扩展过程,且能方便地应用于复杂工程结构的多裂纹扩展问题。 展开更多
关键词 裂纹扩展 自适应网格加密 虚拟节点法 扩展有限元法 三维裂纹
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驻波压力场速度波腹位置射流雾化的数值模拟 被引量:1
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作者 李佳楠 隋禄涛 +1 位作者 周立新 杨建文 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第2期15-26,共12页
为研究驻波压力场速度波腹位置射流的雾化特性,基于八叉树结构形式的网格自适应方法与多尺度仿真算法构建了射流雾化的数值模拟方案,通过在计算域边界施加扰动构建了一阶横向驻波压力场。在此基础上实现了振荡压力场与雾化的多物理场耦... 为研究驻波压力场速度波腹位置射流的雾化特性,基于八叉树结构形式的网格自适应方法与多尺度仿真算法构建了射流雾化的数值模拟方案,通过在计算域边界施加扰动构建了一阶横向驻波压力场。在此基础上实现了振荡压力场与雾化的多物理场耦合计算,研究了驻波压力场速度波腹位置射流雾化的响应特性,基于气体动力学理论阐述了速度波腹位置射流雾化的响应机理。结果表明:基于自适应网格与多尺度仿真算法建立的雾化数值模拟方案可以实现雾化过程较为准确的求解,是研究雾化过程的有力工具;反压振荡与雾化的耦合求解算法可以研究振荡压力场下的雾化特性,对于进一步认识非定常雾化特性并揭示热声耦合机理起到重要的作用;射流处于速度波腹位置时,圆柱射流发生变形变成扁平液膜,并伴随气流的运动发生周期性摆动,破碎长度减小,破碎程度加剧。 展开更多
关键词 射流雾化 驻波压力场 速度波腹 网格自适应 多尺度仿真
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越洋海啸的数值模拟及其对我国的影响分析 被引量:20
10
作者 王培涛 于福江 +1 位作者 赵联大 刘秋兴 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期39-47,共9页
简要介绍了地震海啸产生的物理机制、海啸波在大洋中的传播特性以及海啸所具有的超强破坏力可能引发的巨大灾害;概述了全球地震海啸发生的频率和太平洋区域历史海啸的时空分布;整理分析了我国沿海发生海啸的频次和空间分布。针对越洋海... 简要介绍了地震海啸产生的物理机制、海啸波在大洋中的传播特性以及海啸所具有的超强破坏力可能引发的巨大灾害;概述了全球地震海啸发生的频率和太平洋区域历史海啸的时空分布;整理分析了我国沿海发生海啸的频次和空间分布。针对越洋海啸传播的特点,采用基于波浪追逐原理和自适应网格加密技术的海啸数值模型对1960智利海啸进行了数值模拟,将模拟的结果与历史记录进行了对比,验证了模型的可靠性。通过对数值模拟结果的分析,初步讨论了我国沿海地区越洋海啸的危险性,并定量阐述了越洋海啸对我国各海区的影响。 展开更多
关键词 越洋海啸 数值模拟 影响分析 自适应网格加密技术
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基于网格分割的自适应细分曲面算法研究 被引量:8
11
作者 吴剑煌 刘伟军 王天然 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1713-1717,1723,共6页
细分曲面中,随着对模型细分次数的增多,模型的面片数迅速增长,巨大的数据量加大了模型后处理的难度。为此,结合网格分割技术,提出了一种自适应细分曲面算法。该算法利用控制网格每个顶点与其对应的极限位置之间的欧氏距离不同、采用K-... 细分曲面中,随着对模型细分次数的增多,模型的面片数迅速增长,巨大的数据量加大了模型后处理的难度。为此,结合网格分割技术,提出了一种自适应细分曲面算法。该算法利用控制网格每个顶点与其对应的极限位置之间的欧氏距离不同、采用K-均值算法和区域合并技术对控制网格进行分割,随后对用户指定的网格区域或不满足精度的区域进行局部自适应细分。实验结果表明,该算法在给定精度范围内,有效地以相对较少的面片数获得了理想光滑的细分曲面,且大大提高了模型的后处理速度。 展开更多
关键词 细分曲面 自适应细分 网格分割 控制网格
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面向三角网格的自适应细分 被引量:12
12
作者 吴剑煌 刘伟军 王天然 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期14-16,共3页
细分曲面存在的一个问题是随着细分次数的增多,网格的面片数迅速增长,巨大的数据量使得细分后的模难以进行其它处理。针对这个问题,该文利用控制点的局部信息提出了一种基于Loop模式的自适应细分算法,利用该算法可避免在相对光滑处再细... 细分曲面存在的一个问题是随着细分次数的增多,网格的面片数迅速增长,巨大的数据量使得细分后的模难以进行其它处理。针对这个问题,该文利用控制点的局部信息提出了一种基于Loop模式的自适应细分算法,利用该算法可避免在相对光滑处再细分,与正常细分相比,既大大减少了数据量,提高了模型的处理速度,又达到了对模型进行细分的目的。 展开更多
关键词 细分曲面 自适应细分模式 三角网格
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电气化铁路接触网引起的电场空间分布计算 被引量:5
13
作者 周宏威 岳琪 +1 位作者 邱孜 孙丽萍 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期81-86,共6页
为研究电气化铁路站台上乘客在候车时,高压线下的电磁环境是否满足国家标准,计算了电气化铁路站台上电场的分布情况。针对大范围区域中存在接触线一类小尺寸元件情况,了分元采用了自适应精确剖分和自由耦合剖分相结合的有限元法,建立接... 为研究电气化铁路站台上乘客在候车时,高压线下的电磁环境是否满足国家标准,计算了电气化铁路站台上电场的分布情况。针对大范围区域中存在接触线一类小尺寸元件情况,了分元采用了自适应精确剖分和自由耦合剖分相结合的有限元法,建立接触网在直接供电方式下,铁路站台及周围物体的等效模型,仿真计算了接触线周围空间和站台上方1.8 m高处电场的分布情况。结果表明,列车和建筑物会屏蔽站台上的电场,最大屏蔽效果分别为85%和33%;人体会增大附近区域的电场,尤其在头部最为明显,最大增大倍数为2.9。直接供电方式下,当列车没有进站,且周围没有建筑物等屏蔽措施时,站台上出现最大电场,其值为4 648.8 V/m,超过国家标准限值16%,在此种情况下,建议乘客在距站台边1.6 m以外候车。 展开更多
关键词 电气化铁路 车站站台 接触网 电场强度 自适应精细剖分 自由耦合剖分元
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栅格法三维六面体网格局部加密算法 被引量:6
14
作者 黄丽丽 赵国群 王忠雷 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期612-618,共7页
有限元数值分析的精度和效率与网格单元的划分质量以及疏密程度密切相关,针对三维六面体网格单元之间疏密过渡必须平缓和协调的要求,提出了一套基于8分法的六面体网格加密模板,并给出了相应的数据结构和模板应用方式.为使所有加密单元... 有限元数值分析的精度和效率与网格单元的划分质量以及疏密程度密切相关,针对三维六面体网格单元之间疏密过渡必须平缓和协调的要求,提出了一套基于8分法的六面体网格加密模板,并给出了相应的数据结构和模板应用方式.为使所有加密单元都有相对应的加密模板,建立了加密信息场调整规则;对需要进行加密的区域首先补充加密单元,按照节点加密属性调整加密信息场,然后根据单元加密属性对加密单元进行分类,按照全加密单元、面加密单元、边加密单元以及过渡加密单元的顺序依次采用相应的模板进行加密,从而实现三维六面体网格的局部协调加密.实例结果表明,采用该套加密模板的六面体网格局部加密算法能够保障密集网格向稀疏网格的平缓和协调过渡,所生成的网格可满足有限元数值计算的要求. 展开更多
关键词 六面体网格 自适应 协调加密 模板
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基于第二代小波自适应网格的二维声波方程波传模拟 被引量:12
15
作者 宓铁良 孙兵兵 杨慧珠 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2862-2869,共8页
本文利用第二代小波多尺度分解和快速变换的特点,构造自适应计算网格.对初始计算网格上的数值解进行第二代小波变换,得到数值解对应的小波系数空间.小波系数的大小表示相邻网格上数值变化率,小波系数大的区域网格点上的数值解变化梯度大... 本文利用第二代小波多尺度分解和快速变换的特点,构造自适应计算网格.对初始计算网格上的数值解进行第二代小波变换,得到数值解对应的小波系数空间.小波系数的大小表示相邻网格上数值变化率,小波系数大的区域网格点上的数值解变化梯度大.当小波系数大于等于预设的阈值时,在小波系数对应的网格点周围插入新的计算网格点,通过阈值可以实现网格的细化,得到多尺度下层层嵌套的细化自适应网格;由有限差分法得到相应网格点的空间导数.比较数值算例得到的波场快照和计算时间,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 第二代小波 小波阈值 自适应网格细化 波动方程
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一种优化的投影网格海面实时绘制方法 被引量:5
16
作者 王艳芬 郭栋梁 +1 位作者 聂俊岚 杨莹 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第7期1647-1650,共4页
针对投影网格模型屏幕网格填充命中率低及网格自适应性差的问题,对投影网格海面实时绘制方法进行了优化.对辅助相机视域参数的设定引入近裁剪面相关,使得辅助视锥体更为紧致,从而增加屏幕网格填充命中率.对投影网格模型首次引入GPU Tess... 针对投影网格模型屏幕网格填充命中率低及网格自适应性差的问题,对投影网格海面实时绘制方法进行了优化.对辅助相机视域参数的设定引入近裁剪面相关,使得辅助视锥体更为紧致,从而增加屏幕网格填充命中率.对投影网格模型首次引入GPU Tessellation技术,使得基于屏幕空间的网格自适应更为精化,缓解细节丢失现象.实验结果表明本文方法生成的海面屏幕网格填充命中率约78%,绘制效果更逼真. 展开更多
关键词 海面 实时绘制 视域参数 网格自适应精化
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有限元上限分析网格自适应方法及其工程应用 被引量:19
17
作者 赵明华 张锐 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期537-545,共9页
网格离散误差是有限元上限分析计算误差的主要来源。为了对计算网格进行优化,从而有效地降低数值离散误差,基于前沿推进网格划分技术并以单元内能量耗散率的相对大小为控制指标,提出了一种有限元上限分析的网格自适应策略。首先,引入前... 网格离散误差是有限元上限分析计算误差的主要来源。为了对计算网格进行优化,从而有效地降低数值离散误差,基于前沿推进网格划分技术并以单元内能量耗散率的相对大小为控制指标,提出了一种有限元上限分析的网格自适应策略。首先,引入前沿推进网格划分技术,实现在网格生成过程中对单元尺寸和形状的灵活控制;其次,将当前计算网格中各单元能量耗散率的相对大小转化为新计算网格中单元尺寸的分布信息,并以此指示新计算网格的生成,成功地实现了有限元上限分析计算网格的自适应优化;最后,通过算例分析验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 上限分析 非线性规划 有限元法 网格自适应方法
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二维 Euler 方程的自适应非结构直角网格算法 被引量:11
18
作者 董程栋 黄明恪 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1998年第4期498-505,共8页
本文用四叉树型非结构直角网格和有限体积法求解了二维Euler方程。在基本网格生成过程中,采用了以几何外形为基础的网格加细方法,包括物面边界网格加细和曲率加细;并提出了一个用自适应的方法在激波处及其附近局部加细基本网格... 本文用四叉树型非结构直角网格和有限体积法求解了二维Euler方程。在基本网格生成过程中,采用了以几何外形为基础的网格加细方法,包括物面边界网格加细和曲率加细;并提出了一个用自适应的方法在激波处及其附近局部加细基本网格的过程,提高了激波分辨率。在计算中将结构网格中经常采用的以中心差分为基础的Jameson的有限体积法做了推广,减少了计算工作量,节省了机时,为今后推广到三维创造条件。本文对单个翼型、多段翼型、钝体绕流等问题进行了数值实验。结果表明,本算法具有收敛速度快、分辨率高、节省机时等特点。 展开更多
关键词 非结构网格 直角网格 自适应 有限体积法 翼型
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求解非光滑最优控制问题的自适应网格优化 被引量:4
19
作者 陈琦 王中原 +1 位作者 常思江 舒敬荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1377-1383,共7页
针对传统直接配点法在求解非光滑最优控制问题时存在离散误差大、精度低的问题,提出了一种自适应直接配点法。利用局部分段插值多项式逼近最优解,将最优控制问题离散为非线性规划问题,并给出了离散误差估计方法,根据离散误差的大小确定... 针对传统直接配点法在求解非光滑最优控制问题时存在离散误差大、精度低的问题,提出了一种自适应直接配点法。利用局部分段插值多项式逼近最优解,将最优控制问题离散为非线性规划问题,并给出了离散误差估计方法,根据离散误差的大小确定区间内节点的加密量,提出了自适应网格优化算法,利用该算法将大部分节点配置在非光滑区域以降低离散误差。最后通过仿真算例将所提算法与传统直接配点法和文献中的拟谱自适应算法分别进行比较,验证了所提算法的高精度和有效性。 展开更多
关键词 最优控制问题 非光滑 直接配点法 网格优化 自适应算法
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基于树形自适应网格的旋流液膜雾化过程仿真 被引量:9
20
作者 杨国华 王凯 +1 位作者 张民庆 周立新 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期556-564,共9页
为实现旋流液膜雾化过程的数值精确求解,基于Gerris采用的自适应网格技术和VOF方法,建立了一种模拟旋流液膜雾化过程的数值方法,分析了雾化破碎过程及三维雾场特征。研究结果表明:Gerris能够逼真地展示旋流液膜破碎成液丝、液丝进一步... 为实现旋流液膜雾化过程的数值精确求解,基于Gerris采用的自适应网格技术和VOF方法,建立了一种模拟旋流液膜雾化过程的数值方法,分析了雾化破碎过程及三维雾场特征。研究结果表明:Gerris能够逼真地展示旋流液膜破碎成液丝、液丝进一步破碎成液滴全过程的细节特征,雾化破碎过程图像与实验拍摄的基本吻合;通过统计分析计算的带旋转速度的直射流雾化过程全场液滴粒径空间分布,与文献中实验测量值也吻合较好,分布曲线峰值对应的液滴直径的差值为1.8μm,相对误差为13.8%,表明建立的计算方法具有较高的准确性。另外,通过对旋流液膜破碎过程的精细仿真,对其有了更清楚的认识,液膜雾化过程中存在二次雾化现象,液丝在运动过程中受到气体力和表面张力的作用,开始断裂形成大液滴或液团,随着进一步运动收缩破碎成小液滴,液滴形状渐渐由不规则的柱形变成类球形。带旋转速度的直射流和空心旋流式锥形液膜的液滴空间分布存在不同,前者液滴在锥形区域内都有分布,而后者液滴只分布在锥形液膜两侧的环形区域。 展开更多
关键词 旋流液膜 雾化破碎过程 自适应网格加密技术 Gerris
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