基于薄板样条径向基函数的功能梯度板静力分析

1

作者 宋薇薇 项松 赵锐 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期504-512,共9页

采用高阶剪切变形理论来对功能梯度板进行建模。控制微分方程采用基于薄板样条径向基函数的无网格方法离散。本文的计算结果与已有文献的计算结果进行了比较,两者具有较好的一致性,同时说明薄板样条径向基函数法在功能梯度板分析中的准... 采用高阶剪切变形理论来对功能梯度板进行建模。控制微分方程采用基于薄板样条径向基函数的无网格方法离散。本文的计算结果与已有文献的计算结果进行了比较,两者具有较好的一致性,同时说明薄板样条径向基函数法在功能梯度板分析中的准确性和有效性。本文提出的考虑层边界离散性的新层合板理论比其他具有五个全局变量的层合板理论具有更精确的位移和应力。数值算例表明,采用薄板样条径向基函数对功能梯度板进行静力分析具有较高的精度和良好的收敛性。 展开更多

关键词 薄板样条 径向基函数 功能梯度板 静力分析 高阶理论 无网格

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探地雷达正演的间断伽辽金法影响因素分析

2

作者 冯德山 刘硕 +5 位作者 王珣 丁思元 张华 苏玄 陈磊 颜照坤 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1273-1284,共12页

时域间断伽辽金(discontinuous Galerkin time-domain, DGTD)算法具有守恒性、稳定性、高精度性和间断性等优点,现已成为一种有效的探地雷达(Ground penetrating radar, GPR)正演方法.为了提高DGTD算法的计算效率和精度,作者详细分析了... 时域间断伽辽金(discontinuous Galerkin time-domain, DGTD)算法具有守恒性、稳定性、高精度性和间断性等优点,现已成为一种有效的探地雷达(Ground penetrating radar, GPR)正演方法.为了提高DGTD算法的计算效率和精度,作者详细分析了数值通量、时间离散格式、单元大小与局部基函数阶次、网格剖分方式等影响因素.数值实验表明,局部Lax-Friedrichs中τ=1/2的补偿数值通量既可以消除伪解,又可以提高计算精度;在精度相同的情况下,低存储显式Runge-Kutta方案(low-storage explicit Runge-Kutta, LSERK)的稳定性条件和低存储优势要明显优于其它两种时间离散格式,尤其是在大型复杂模型和三维正演模拟中更有优势.而提高基函数的阶次或增大网格数,均可以提高其误差的收敛性,局部基函数阶次N和单元大小d与电磁波波长λ的适用关系为d/N约等于λ/15;当单元数目大致相等时,网格剖分方式对于高阶DGTD算法的影响较小,说明DGTD算法对网格具有较好的适应性.最后,采用DGTD算法对火星乌托邦平原模型进行正演,验证了基于最优参数的DGTD算法模拟精度高,可为火星乌托邦平原GPR实测数据的解译奠定理论基础. 展开更多

关键词 探地雷达 时域间断伽辽金 数值通量 时间离散格式 高阶基函数

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水下推进电机的自适应降阶热模型

3

作者 李睿烨 程鹏 兰海 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期88-100,共13页

为了提升水下推进电机的综合性能,提出自适应降阶模型来分析电机的动态多模态热场域性能特性,解决现有算法在处理高维复杂问题时资源耗费大和易陷入局部最优的问题。在时域中模型采用“无方程”的非侵入式动态模态分解方法,从时间序列... 为了提升水下推进电机的综合性能,提出自适应降阶模型来分析电机的动态多模态热场域性能特性,解决现有算法在处理高维复杂问题时资源耗费大和易陷入局部最优的问题。在时域中模型采用“无方程”的非侵入式动态模态分解方法,从时间序列数据中提取主要动态模态,实现系统数据的降维和模态分解,精确描述系统行为和预测未来状态;在空间域中,结合基于改善期望的自适应策略和径向基函数进行参数化近似和降阶。通过评估设计空间中各候选点的预测不可信度,迭代提升模型质量,平衡空间全局探索与局部探究间的关系。多步骤协作建模框架能够从有限的大规模模拟数据集中进行精确的场域解预测。通过实验系统验证了模型在常规和异常状态下温度变化规律的有效性和可靠性,结果表现出高准确性和稳定性。 展开更多

关键词 高速电机 动态热特性 降阶模型 动态模态分解 自适应采样 径向基函数

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基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元法数值模拟 被引量：11

4

作者 陈汉波 李桐林 +1 位作者 熊彬 王者江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期343-353,共11页

在前人工作的基础上,本文推导了电导率任意各向异性介质的海洋可控源电磁三维谱元法正演方程.采用一次场/二次场分离算法结合混合阶矢量基函数,可以有效避免源点的奇异性的影响,从而提高数值解的精度.采用任意六面体单元离散研究区域,... 在前人工作的基础上,本文推导了电导率任意各向异性介质的海洋可控源电磁三维谱元法正演方程.采用一次场/二次场分离算法结合混合阶矢量基函数,可以有效避免源点的奇异性的影响,从而提高数值解的精度.采用任意六面体单元离散研究区域,有利于模拟复杂地形和地电结构.利用不完全LU分解的Induced Dimension Reduction(IDR(s))迭代算法求解线性方程组,有效地提高了求解的效率.设计典型的地电模型进行正演计算,并将计算结果与有限元解进行对比,对比结果表明本文提出的基于混合阶矢量基函数的海洋可控源电磁三维谱元数值模拟算法是正确的、有效的.本文算法具有良好的通用性,可推广用于电导率呈任意各向异性的陆地电磁、井中电磁等数值模拟研究. 展开更多

关键词 海洋可控源电磁法 谱元法 混合阶矢量基函数 各向异性 正演

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基于高阶叠层矢量基函数的时域电磁场积分方程方法 被引量：6

5

作者 任仪 赵延文 聂在平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期516-519,共4页

本文将准正交高阶叠层矢量基函数用于时域电磁场积分方程(TDIE),求解了三维金属目标的时域电磁散射问题.准正交高阶叠层矢量基函数定义在曲面四边形单元上,并且不要求网格为规范网格,给复杂目标的几何建模和电磁建模带来很大方便.在空... 本文将准正交高阶叠层矢量基函数用于时域电磁场积分方程(TDIE),求解了三维金属目标的时域电磁散射问题.准正交高阶叠层矢量基函数定义在曲面四边形单元上,并且不要求网格为规范网格,给复杂目标的几何建模和电磁建模带来很大方便.在空间上利用伽略金方法、时间上采用点匹配法求解时域电磁场积分方程,并采用隐式时间步进算法,数值计算结果表明了该方法求解时域积分方程的精确性、高效性与稳定性. 展开更多

关键词 高阶方法 高阶叠层矢量基函数 时域电磁场积分方程

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一种新的高阶叠层基函数分析电大物体散射特性 被引量：3

6

作者 陈明 丁大志 +1 位作者 樊振宏 陈如山 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期590-593,共4页

为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力,该文将一种新的基于曲边三角形的高阶叠层矢量基函数运用到矩量法中,并与多层快速多极子方法结合,分析了电大尺寸目标的电磁散射特性。与低阶基函数相比,在计算精度相同的情况下,高阶叠层基函数... 为进一步提高电大尺寸目标散射求解能力,该文将一种新的基于曲边三角形的高阶叠层矢量基函数运用到矩量法中,并与多层快速多极子方法结合,分析了电大尺寸目标的电磁散射特性。与低阶基函数相比,在计算精度相同的情况下,高阶叠层基函数所需的未知量数目约为零阶其函数的40%。计算实例表明,该方法具有较高的精确性和有效性。 展开更多

关键词 电磁散射 高阶叠层基函数 多层快速多极子

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矩量法中阻抗矩阵的稀疏化研究 被引量：3

7

作者 任仪 聂在平 +1 位作者 赵延文 马文敏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2354-2358,共5页

将高阶叠层矢量基函数及最大正交高阶矢量基函数应用于电磁场积分方程方法,提出将阻抗矩阵按稀疏阵处理的方法.通过文中的处理,使得存储阻抗矩阵的内存需求量和求解矩阵方程的迭代求解时间大为降低.本文还结合适当算例,分析了判断门限... 将高阶叠层矢量基函数及最大正交高阶矢量基函数应用于电磁场积分方程方法,提出将阻抗矩阵按稀疏阵处理的方法.通过文中的处理,使得存储阻抗矩阵的内存需求量和求解矩阵方程的迭代求解时间大为降低.本文还结合适当算例,分析了判断门限的选取对阻抗矩阵的存储量与迭代法求解的计算量的影响. 展开更多

关键词 电磁场积分方程 高阶矢量基函数 最大正交化 稀疏矩阵

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利用高阶矢量基函数求解时域磁场积分方程 被引量：1

8

作者 赵延文 聂在平 +2 位作者 武胜波 徐建华 罗曦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1618-1622,共5页

本文利用一种新的高阶矢量基函数求解了三维时域磁场积分方程,该基函数定义在一个曲边三角形贴片上并用拉格朗日插值多项式来表示每一个贴片内的未知电流密度.该基函数的实质就是将拉格朗日插值多项式的插值点选为高斯积分结点,极大地... 本文利用一种新的高阶矢量基函数求解了三维时域磁场积分方程,该基函数定义在一个曲边三角形贴片上并用拉格朗日插值多项式来表示每一个贴片内的未知电流密度.该基函数的实质就是将拉格朗日插值多项式的插值点选为高斯积分结点,极大地简化和加快了时域积分方程矩量法的繁琐的时间和空间积分运算;另外,该基函数不要求网格为规范网格,给复杂目标的网格剖分带来很大方便.在空间上利用点匹配方法求解了时域磁场积分方程,数值计算结果表明了该方法求解时域积分方程的精确性和高效性. 展开更多

关键词 高阶方法 高阶矢量基函数 点匹配 时域磁场积分方程

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高阶带通滤波器设计研究 被引量：4

9

作者 曾喆昭 李仁发 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期99-103,共5页

本文详细讨论了ＦＩＲ线性相位滤波器幅频特性与神经网络算法之间的关系，证明了神经网络的收敛性条件，给出了ＦＩＲ高阶带通滤波器的设计实例。研究结果表明该算法在高阶带通滤波器的优化设计中的有效性和优异性能。

关键词 余弦基函数 神经网络 高阶带通滤波器 优化设计

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结合高阶矢量FE/BI方法的快速WCAWE计算 被引量：1

10

作者 班永灵 聂在平 于哲峰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期170-174,共5页

将矢量有限元/边界积分混合方法(FE/BI)用于背腔式贴片天线的输入阻抗建模,在FE/BI方法中,采用基于六面体网格(hexahe dron)的高阶矢量基函数(higher order vector basis functions)展开未知场分量;结合高阶矢量FE/BI,采用最近发展起来... 将矢量有限元/边界积分混合方法(FE/BI)用于背腔式贴片天线的输入阻抗建模,在FE/BI方法中,采用基于六面体网格(hexahe dron)的高阶矢量基函数(higher order vector basis functions)展开未知场分量;结合高阶矢量FE/BI,采用最近发展起来的WCAWE技术(Well-Conditioned Asymptotic Waveform Evaluation)实现了贴片天线输入阻抗的快速计算;WCAWE技术通过正交化的方式获得低阶模型,这种方式避免了Arnoldi等子空间技术增加矩阵尺度的缺点,同时也确保具有比传统的AWE更好的频带展宽特性;关于输入阻抗计算的数值结果将证明WCAWE技术的优势. 展开更多

关键词 高阶矢量基函数 矢量有限元/边界积分方法(FE/BI) WCAWE 天线

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一种基于支持向量机的信号调制分类方法 被引量：4

11

作者 徐闻 王斌 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第8期223-226,230,共5页

针对现有数字信号调制分类的问题,在人工分类的基础上,提出一种基于支持向量机(SVM)的自动分类方法。提取信号的高阶累计量特征参数用于训练与测试数据。比较已有的基于SVM的调制分类方法,采用应用混合核函数的SVM分类方法,并利用决策... 针对现有数字信号调制分类的问题,在人工分类的基础上,提出一种基于支持向量机(SVM)的自动分类方法。提取信号的高阶累计量特征参数用于训练与测试数据。比较已有的基于SVM的调制分类方法,采用应用混合核函数的SVM分类方法,并利用决策树二分类思想设计分类流程。经过仿真比较,验证了该混合核函数的SVM具有较好的分类性能。 展开更多

关键词 调制分类 高阶累积量 特征参数 支持向量机 混合核函数 二分类

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用高阶有限元素法模拟双侧向测井仪器在层状介质中的响应 被引量：2

12

作者 陈亮 张中庆 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期555-560,共6页

利用有限元法模拟双侧向测井响应,基函数的特性对有限元计算效率和精度影响较大.当基函数为线性函数时,要达到理想的仿真精度需要采用十分稠密的网格剖分,这将导致计算量增加从而影响仿真效率.采用高阶基函数插值,模拟双侧向测井响应,... 利用有限元法模拟双侧向测井响应,基函数的特性对有限元计算效率和精度影响较大.当基函数为线性函数时,要达到理想的仿真精度需要采用十分稠密的网格剖分,这将导致计算量增加从而影响仿真效率.采用高阶基函数插值,模拟双侧向测井响应,结果表明,稀疏的网格剖分在采用高阶基函数时仍然可以保证较好的仿真精度,同比线性插值基函数,高阶基函数具有高效率和高精度特点.针对深侧向截断误差较大的问题,通过优化网格划分和边界处理方法可提高深侧向结果精度. 展开更多

关键词 双侧向测井 数值模拟 有限元素法 基函数 高阶插值

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厚金属板与任意方位圆柱线圈间的电磁力计算 被引量：2

13

作者 罗垚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期23-27,共5页

针对一个交流电激励的圆柱线圈倾斜放置于金属板上方时,它们之间的电磁作用力无法以传统方法进行解析计算的问题,引入高阶矢量势求解该问题,并采用矢量分析和Struve函数化简,可得到适用于任意方位圆柱线圈的二重积分表达式。所得结果表... 针对一个交流电激励的圆柱线圈倾斜放置于金属板上方时,它们之间的电磁作用力无法以传统方法进行解析计算的问题,引入高阶矢量势求解该问题,并采用矢量分析和Struve函数化简,可得到适用于任意方位圆柱线圈的二重积分表达式。所得结果表明任意方位圆柱线圈至多受到两个方向力的作用。在线圈轴垂直或平行于导电板的特殊情形,表达式可进一步简化为单重积分,而线圈将只受垂直力的作用。随后以数值算例对给出公式的有效性进行验证。数值结果表明,对于线圈轴的某个倾角,垂直力分量周期均值可以为零,而水平力分量周期均值将在某个倾角处达到最大值。当线圈通以直流电时,仅当金属板的磁导率与空气磁导率一致时线圈才不受电磁力的作用。 展开更多

关键词 圆柱线圈 电磁力 高阶矢量势 BESSEL函数 Struve函数

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基于高阶神经网络扩展卡尔曼滤波器算法的非线性动态系统辨识 被引量：1

14

作者 刘春梅 沈毅 +1 位作者 胡恒章 葛升民 《哈尔滨工业大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期107-110,113,共5页

针对非线性动态系统辨识 ,采用高阶神经网络和径向基函数网络相结合的方法 ,神经网络的连接权值可作为系统的未知参数 ,用扩展卡尔曼滤波器 (EKF)算法来估计 ,确保了该方法的快速收敛 .具体模型的仿真结果表明该方法能快速收敛 ,并能方... 针对非线性动态系统辨识 ,采用高阶神经网络和径向基函数网络相结合的方法 ,神经网络的连接权值可作为系统的未知参数 ,用扩展卡尔曼滤波器 (EKF)算法来估计 ,确保了该方法的快速收敛 .具体模型的仿真结果表明该方法能快速收敛 ,并能方便的用于在线辨识 . 展开更多

关键词 高阶神经网络 卡尔曼滤波器 动态系统辨识

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高阶矢量基函数的叠层网格快速算法

15

作者 李清波 周平 陈如山 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期520-524,共5页

根据Andersen提出的用于矢量有限元中的高阶叠层旋度共形基函数,导出一种高阶叠层散度共形基函数,将其用于矩量法中,并结合多层快速多极子方法分析导体目标的散射问题.为了进一步提高叠层基函数的计算效率,提出了基于广义极小余量法的... 根据Andersen提出的用于矢量有限元中的高阶叠层旋度共形基函数,导出一种高阶叠层散度共形基函数,将其用于矩量法中,并结合多层快速多极子方法分析导体目标的散射问题.为了进一步提高叠层基函数的计算效率,提出了基于广义极小余量法的叠层网格迭代算法,用于基于高阶叠层矢量基函数的多层快速多极子方法中.通过计算导体球和橄榄体的雷达散射截面,验证了该文方法的高效性. 展开更多

关键词 矩量法 高阶矢量基函数 雷达散射截面 多层快速多极子方法

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高阶叠层渐近相位基函数结合快速多级子分析电大物体散射特性

16

作者 李敏 单士娟 沈微微 《现代电子技术》 2014年第23期139-141,145,共4页

由入射波与面电流的关系,引出了渐近相位(AP)在高阶叠层基函数(HO-RWG)中的应用,并运用到矩量法(MOM)中,与快速多级子方法(MLFMA)结合,分析了电大尺寸复杂目标的电磁散射特性。与高阶叠层基函数和零阶相位基函数(AP-CRWG)相比,在相同的... 由入射波与面电流的关系,引出了渐近相位(AP)在高阶叠层基函数(HO-RWG)中的应用,并运用到矩量法(MOM)中,与快速多级子方法(MLFMA)结合,分析了电大尺寸复杂目标的电磁散射特性。与高阶叠层基函数和零阶相位基函数(AP-CRWG)相比,在相同的计算精度下,都可以大大减少未知量数量,从而可以节省大量内存和计算时间。计算实例表明,该方法有较高的精确性和有效性。 展开更多

关键词 渐近相位 高阶叠层基函数 零阶相位基函数 快速多级子方法 电磁散射

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高阶FE-BI方法及一种新型的预条件技术

17

作者 班永灵 聂在平 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期196-203,共8页

将基于六面体网格的高阶矢量基函数(higher order vector basisfunction)引入到矢量有限元-边界积分(FE-BI)混合方法中,用于建模带有深腔和狭长缝隙结构三维目标的电磁散射特性;提出了一种新型的预条件技术,用于加速FE-BI系统的迭代求解... 将基于六面体网格的高阶矢量基函数(higher order vector basisfunction)引入到矢量有限元-边界积分(FE-BI)混合方法中,用于建模带有深腔和狭长缝隙结构三维目标的电磁散射特性;提出了一种新型的预条件技术,用于加速FE-BI系统的迭代求解;给出了结合该预条件技术的GMRES方法求解腔体电磁散射的算例;数值结果证明了高阶FE-BI方法相对于低阶FE-BI方法的优势以及新型预条件技术的有效性。 展开更多

关键词 高阶矢量基函数 有限元 边界积分 预条件 散射

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井下采空区时域不连续伽辽金法电磁正演

18

作者 王树奇 黄茸茸 吴楠 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期348-354,共7页

为了获取准确的井下采空区的地理信息,利用时域不连续伽辽金法(DGTD)和高阶叠层矢量基函数的特点,建立了井下采空区三维空间模型,研究了高阶叠层矢量基函数阶数对井下采空区电磁正演精度的影响,得到井下采空区电磁场强度的空间分布规律... 为了获取准确的井下采空区的地理信息,利用时域不连续伽辽金法(DGTD)和高阶叠层矢量基函数的特点,建立了井下采空区三维空间模型,研究了高阶叠层矢量基函数阶数对井下采空区电磁正演精度的影响,得到井下采空区电磁场强度的空间分布规律。井下采空区电磁正演模拟结果表明,采用2.5阶叠层矢量基函数的DGTD方法计算精度比传统低阶棱边基函数提高了74%,证明了该方法对复杂目标电磁特性研究的实用性,并能准确可靠地实现井下采空区地质结构的电磁探测。 展开更多

关键词 井下采空区 时域不连续伽辽金法 高阶叠层矢量基函数 电磁正演

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高阶MoM及其与PO的混合法计算电磁散射问题 被引量：2

19

作者 刘曙光 张晓娟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2376-2379,共4页

本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高... 本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高阶矩量法,采用基于Lagrange插值的高阶矢量基函数,结合点匹配技术,比传统的高阶法简单,易于实现.计算结果表明,本文的高阶矩量法及其与物理光学法结合的混合方法能准确有效的计算目标的电磁散射特性. 展开更多

关键词 电磁散射 高阶矩量法 混合法 矢量基函数

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基于最佳一致逼近的高阶矩量法及其应用 被引量：2

20

作者 杨梅 陈明生 +1 位作者 吴先良 孙玉新 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期593-596,共4页

文章应用最佳一致逼近理论构建了一种高阶基函数方法,并将其应用于二维电磁散射问题的求解。将计算结果与传统矩量法及解析解比较可知,该高阶矩量法在较低的剖分情况下,具有很高的计算精度。将此新型的高阶基函数方法用于电大导体和其... 文章应用最佳一致逼近理论构建了一种高阶基函数方法,并将其应用于二维电磁散射问题的求解。将计算结果与传统矩量法及解析解比较可知,该高阶矩量法在较低的剖分情况下,具有很高的计算精度。将此新型的高阶基函数方法用于电大导体和其它形状散射问题中,计算结果依然有较高的计算精度,从而有效降低了计算复杂度。 展开更多

关键词 最佳一致逼近 高阶基函数 矩量法 电大导体散射目标

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