基于单元能量投影(element energy projection,EEP)法自适应分析在杆件静力问题以及离散系统运动方程组中所取得的成果,以直杆轴向受迫振动为例,研究并建立了一种在时间域和一维空间域同时实现自适应分析的方法.该方法在时间和空间两个...基于单元能量投影(element energy projection,EEP)法自适应分析在杆件静力问题以及离散系统运动方程组中所取得的成果,以直杆轴向受迫振动为例,研究并建立了一种在时间域和一维空间域同时实现自适应分析的方法.该方法在时间和空间两个维度都采用连续的Galerkin有限元法(finite element method,FEM)进行求解,根据半离散的思想,由空间有限元离散将模型问题的偏微分控制方程转化为离散系统运动方程组,对该方程组进行时域有限元自适应求解;然后再基于空间域超收敛计算的EEP解对空间域进行自适应,直至最终的时空网格下动位移解答的精度逐点均满足给定误差限要求.文中对其基本思想、关键技术和实施策略进行了阐述,并给出了包括地震波输入下的典型算例以展示该法有效可靠.展开更多
间断有限元算法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method,DGM)是一种高精度的数值求解算法,针对电磁工程应用中DGM并行计算效率低、计算量较大的问题,提出了基于SW26010平台的并行DGM算法。通过区域分解、数据结构重构、热点函...间断有限元算法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method,DGM)是一种高精度的数值求解算法,针对电磁工程应用中DGM并行计算效率低、计算量较大的问题,提出了基于SW26010平台的并行DGM算法。通过区域分解、数据结构重构、热点函数从核并行计算、计算与通信重叠及从核缓冲优化技术完成了DGM算法的并行优化。实现结果表明,与基于MPI进程级的DGM并行算法相比,可以获得46.8的平均加速比。展开更多
尽管以二阶精度格式为基础的计算流体力学(CFD)方法和软件已经在航空航天飞行器设计中发挥了重要的作用,但是由于二阶精度格式的耗散和色散较大,对于湍流、分离等多尺度流动现象的模拟,现有成熟的CFD软件仍难以给出满意的结果,为此CFD...尽管以二阶精度格式为基础的计算流体力学(CFD)方法和软件已经在航空航天飞行器设计中发挥了重要的作用,但是由于二阶精度格式的耗散和色散较大,对于湍流、分离等多尺度流动现象的模拟,现有成熟的CFD软件仍难以给出满意的结果,为此CFD工作者发展了众多的高阶精度计算格式.如果以适应的计算网格来分类,一般可以分为基于结构网格的有限差分格式、基于非结构/混合网格的有限体积法和有限元方法,以及各种类型的混合方法.由于非结构/混合网格具有良好的几何适应性,基于非结构/混合网格的高阶精度格式近年来备受关注.本文综述了近年来基于非结构/混合网格的高阶精度格式研究进展,重点介绍了空间离散方法,主要包括k-Exact和ENO/WENO等有限体积方法,间断伽辽金(DG)有限元方法,有限谱体积(SV)和有限谱差分(SD)方法,以及近来发展的各种DG/FV混合算法和将各种方法统一在一个框架内的CPR(correction procedure via reconstruction)方法等.随后简要介绍了高阶精度格式应用于复杂外形流动数值模拟的一些需要关注的问题,包括曲边界的处理方法、间断侦测和限制器、各种加速收敛技术等.在综述过程中,介绍了各种方法的优势与不足,其间介绍了作者发展的基于"静动态混合重构"的DG/FV混合算法.最后展望了基于非结构/混合网格的高阶精度格式的未来发展趋势及应用前景.展开更多
电力变压器运行中的声纹信号包含本体的状态信息,可通过部署声纹传感装置对其进行在线监测。为了探究变压器近声场的分布规律、优化声纹监测点的位置,首先采集油箱表面声信号,构成变压器等效声源;然后使用间断伽辽金有限元法(discontinu...电力变压器运行中的声纹信号包含本体的状态信息,可通过部署声纹传感装置对其进行在线监测。为了探究变压器近声场的分布规律、优化声纹监测点的位置,首先采集油箱表面声信号,构成变压器等效声源;然后使用间断伽辽金有限元法(discontinuous Galerkin finite element method,DGFEM)对变压器进行近声场瞬态重构,用于分析声场内声压随时间变化规律;最后构建Pearson均衡相似系数,用于计算备选测点处声纹与等效声源之间的频谱相似度,实现声纹监测位置的定量评估。结果表明,该方法能够评价传感器处于不同位置时对变压器整体声纹状态的感知能力,对变压器声纹在线监测装置部署工作具有一定参考价值。展开更多
文摘基于单元能量投影(element energy projection,EEP)法自适应分析在杆件静力问题以及离散系统运动方程组中所取得的成果,以直杆轴向受迫振动为例,研究并建立了一种在时间域和一维空间域同时实现自适应分析的方法.该方法在时间和空间两个维度都采用连续的Galerkin有限元法(finite element method,FEM)进行求解,根据半离散的思想,由空间有限元离散将模型问题的偏微分控制方程转化为离散系统运动方程组,对该方程组进行时域有限元自适应求解;然后再基于空间域超收敛计算的EEP解对空间域进行自适应,直至最终的时空网格下动位移解答的精度逐点均满足给定误差限要求.文中对其基本思想、关键技术和实施策略进行了阐述,并给出了包括地震波输入下的典型算例以展示该法有效可靠.
文摘间断有限元算法(Discontinuous Galerkin Finite Element Method,DGM)是一种高精度的数值求解算法,针对电磁工程应用中DGM并行计算效率低、计算量较大的问题,提出了基于SW26010平台的并行DGM算法。通过区域分解、数据结构重构、热点函数从核并行计算、计算与通信重叠及从核缓冲优化技术完成了DGM算法的并行优化。实现结果表明,与基于MPI进程级的DGM并行算法相比,可以获得46.8的平均加速比。
文摘尽管以二阶精度格式为基础的计算流体力学(CFD)方法和软件已经在航空航天飞行器设计中发挥了重要的作用,但是由于二阶精度格式的耗散和色散较大,对于湍流、分离等多尺度流动现象的模拟,现有成熟的CFD软件仍难以给出满意的结果,为此CFD工作者发展了众多的高阶精度计算格式.如果以适应的计算网格来分类,一般可以分为基于结构网格的有限差分格式、基于非结构/混合网格的有限体积法和有限元方法,以及各种类型的混合方法.由于非结构/混合网格具有良好的几何适应性,基于非结构/混合网格的高阶精度格式近年来备受关注.本文综述了近年来基于非结构/混合网格的高阶精度格式研究进展,重点介绍了空间离散方法,主要包括k-Exact和ENO/WENO等有限体积方法,间断伽辽金(DG)有限元方法,有限谱体积(SV)和有限谱差分(SD)方法,以及近来发展的各种DG/FV混合算法和将各种方法统一在一个框架内的CPR(correction procedure via reconstruction)方法等.随后简要介绍了高阶精度格式应用于复杂外形流动数值模拟的一些需要关注的问题,包括曲边界的处理方法、间断侦测和限制器、各种加速收敛技术等.在综述过程中,介绍了各种方法的优势与不足,其间介绍了作者发展的基于"静动态混合重构"的DG/FV混合算法.最后展望了基于非结构/混合网格的高阶精度格式的未来发展趋势及应用前景.
文摘电力变压器运行中的声纹信号包含本体的状态信息,可通过部署声纹传感装置对其进行在线监测。为了探究变压器近声场的分布规律、优化声纹监测点的位置,首先采集油箱表面声信号,构成变压器等效声源;然后使用间断伽辽金有限元法(discontinuous Galerkin finite element method,DGFEM)对变压器进行近声场瞬态重构,用于分析声场内声压随时间变化规律;最后构建Pearson均衡相似系数,用于计算备选测点处声纹与等效声源之间的频谱相似度,实现声纹监测位置的定量评估。结果表明,该方法能够评价传感器处于不同位置时对变压器整体声纹状态的感知能力,对变压器声纹在线监测装置部署工作具有一定参考价值。
