面向近场有限元法的非结构网格划分及其断裂损伤分析

1

作者 张宪成 池宝涛 +3 位作者 于先泽 郭前建 袁伟 张耀明 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期467-476,490,共11页

工程材料的失效直接影响装备及其构件的可靠性和安全性,且很难采用传统测量方法对其断裂行为进行准确预测。近场动力学作为一种新兴的积分型非局部连续介质力学理论,在模拟材料断裂失效问题上具有良好效果,但该方法不依赖于预生成的网... 工程材料的失效直接影响装备及其构件的可靠性和安全性,且很难采用传统测量方法对其断裂行为进行准确预测。近场动力学作为一种新兴的积分型非局部连续介质力学理论,在模拟材料断裂失效问题上具有良好效果,但该方法不依赖于预生成的网格构造控制方程,在求解大规模问题时存在计算效率较低等挑战。为此,基于键型近场有限元法引入改进栅格法。针对含有任意裂纹的复杂实体模型,提出了基于改进栅格法的非结构网格划分方法,构建了以正交四边形为主的高质量网格自动划分。采用边界拟合算法实现了高质量实体边界拟合,解决了传统由外向内栅格法的实体边界拟合难题。另外,近场有限元法将键型近场动力学与非结构网格划分相结合,充分发挥近场动力学在表示材料非局部作用效应与非连续变形特征的天然优势,同时保持传统有限元法的节点快速遍历等特点。通过将近场有限元法与改进栅格法相结合,验证了该方法在对有限宽度板、L型板、双缺口板和中心缺口圆盘进行断裂损伤分析的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 近场有限元法 断裂损伤 改进栅格法 非结构网格划分

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CADCNet:一种改进的视网膜血管分割算法

2

作者 岳昱超 王迎美 秦嘉川 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期962-968,共7页

目前传统的视网膜血管分割方法存在的视盘混淆引起的误分割、分割结果缺乏连续性,以及细节区域分割不精准等问题。为解决这一难题,提出了一种基于UNet的视网膜血管分割算法。该算法利用两个水平和垂直一维卷积和二维方形卷积的融合替代... 目前传统的视网膜血管分割方法存在的视盘混淆引起的误分割、分割结果缺乏连续性,以及细节区域分割不精准等问题。为解决这一难题,提出了一种基于UNet的视网膜血管分割算法。该算法利用两个水平和垂直一维卷积和二维方形卷积的融合替代传统方形卷积,提高了眼球区域的表征能力;采用了多尺度分支增加特征空间的多样性,提升了网络的特征学习和表达能力。此外,为进一步改善分割效果,还将多层膨胀卷积引入自编码器的深层结构,替代了传统的简单池化操作,增大卷积核的大小,扩大了感受野范围,实现了多尺度浅层特征和深层特征信息的融合。本文算法在公开DRIVE和CHASE_DB1两个数据集上进行了评估,实验结果表明,本文算法的精确率和F_(1)上分别达到了0.9568、0.9598和0.8326、0.8304。与传统的UNet和近期部分UNet改进网络视网膜血管分割方法相比,本文算法在准确率、敏感度、特异性、F_(1)指标上表现出一定的优势,这一验证结果充分证明了本文所提出的模型在分割任务上具备较强的精确分割能力。 展开更多

关键词 视网膜血管分割 连续膨胀卷积 深度学习 不对称卷积 UNet模型

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求解加权水平线性互补问题的非单调光滑非精确牛顿法

3

作者 范甜甜 汤京永 周金川 《数学物理学报(A辑)》 北大核心 2025年第1期165-179,共15页

该文研究一个求解加权水平线性互补问题的非单调光滑非精确牛顿法.该算法利用一个光滑函数将加权水平线性互补问题等价转化成一个非线性方程组,然后利用非精确牛顿法求解此方程组.由于非精确方向一般不是下降方向,算法采用一个新的非单... 该文研究一个求解加权水平线性互补问题的非单调光滑非精确牛顿法.该算法利用一个光滑函数将加权水平线性互补问题等价转化成一个非线性方程组,然后利用非精确牛顿法求解此方程组.由于非精确方向一般不是下降方向,算法采用一个新的非单调线搜索技术来确保其全局收敛性.特别地,在P对条件下,证明了算法生成的迭代序列有界.进一步,分析了算法在H?lderian局部误差界条件下的收敛速率,而该条件比局部误差界条件更广泛.算法在每次迭代时只需求解方程组的近似解,从而可以节省大量的计算时间,数值实验结果验证了这一优点. 展开更多

关键词 加权水平线性互补问题 光滑算法 非精确牛顿法 非单调技术 H?lderian局部误差界

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基于自注意力机制和侧输出损失函数的视网膜血管分割网络

4

作者 于振华 闫本聪 王迎美 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期8993-9001,共9页

图像分割是医学图像分析中的一个基本问题,基于深度学习的典型UNet架构(UNet architecture)分割网络模型及其变式被广泛应用于视网膜血管分割之中。但是UNet网络通过局部卷积模块提取图像的特征信息,难以关联图像的全局信息,无法有效捕... 图像分割是医学图像分析中的一个基本问题,基于深度学习的典型UNet架构(UNet architecture)分割网络模型及其变式被广泛应用于视网膜血管分割之中。但是UNet网络通过局部卷积模块提取图像的特征信息,难以关联图像的全局信息,无法有效捕捉像素之间的长距离依赖关系。考虑到UNet网络模型存在的问题和视网膜血管图像的特点,在UNet跳跃连接中加入注意力模块,可以捕捉血管之间的长距离依赖关系。此外,为增强网络的分割能力,使用群归一化(group normalization,GN)代替UNet网络模型原始的批归一化(batch normalization,BN),对不同的通道选择对应的分组。为更新参数和优化网络,利用侧输出层和最后的输出层设计了交叉熵损失函数。在DRIVE数据集和CHASEDB1数据集上进行了实验,实验结果表明所提出的模型有更好的图像分割效果。 展开更多

关键词 UNet Swin-UNet 群归一化 侧输出层 视网膜血管分割

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单圈图的零强迫和全强迫

5

作者 李宝欣 计省进 《运筹学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期198-206,共9页

设S■V是一个初始着色顶点子集,它的所有顶点都着黑色,S中的每个顶点称为S-着色,G中所有其他未着色的顶点称为S-未着色。若一个着黑色的顶点v恰好只有一个未着色的邻点u,则v强迫顶点u着黑色,这样的过程称为强迫过程。如果从一个初始顶点... 设S■V是一个初始着色顶点子集,它的所有顶点都着黑色,S中的每个顶点称为S-着色,G中所有其他未着色的顶点称为S-未着色。若一个着黑色的顶点v恰好只有一个未着色的邻点u,则v强迫顶点u着黑色,这样的过程称为强迫过程。如果从一个初始顶点集S出发,逐步运用强迫过程直到G中所有的顶点都变成黑色,则称这个初始集S为G的零强迫集(强迫集)。G的零强迫集的最小基数用F(G)表示,称为G的零强迫数。如果S在G中的导出子图G[S]不包含孤立顶点,则强迫集S称为G的全强迫集,全强迫集的最小基数用F_(t)(G)表示,称为G的全强迫数。注意到零强迫数和全强迫数有如下关系,F(G)≤F_(t)(G)≤2F(G)。刻画满足F(G)=F_(t)(G)或者2F(G)=F_(t)(G)的图G是有意义的。基于此,本文在单圈图上刻画了满足F(G)=F_(t)(G)的所有图G。此外,本文研究了给定匹配数为k的单圈图G的零强迫数的上界,即F(G)≤n-k,等号成立当且仅当G≌C_(4),A_(0)。此外,当G■C_(4),A_(0)时,本文刻画了使得F(G)=n-k-1的所有图G。 展开更多

关键词 单圈图 零强迫 全强迫 匹配

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含真空的二维趋化浅水波模型强解的爆破准则

6

作者 辛泽惠 徐夫义 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第3期700-708,共9页

考虑含真空的二维趋化浅水波模型初(边)值问题,利用能量方法和一些重要的不等式建立该模型局部强解的一个新爆破准则,并给出影响强解延拓的新因素.

关键词 趋化浅水波系统 爆破准则 真空 强解

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有限链环上渐近优的多元扭转码

7

作者 高健 崔青香 郑雨琦 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第8期2800-2807,共8页

对码的渐近性的研究是纠错码理论中的一个核心内容,Shannon第二定理指出,当码长趋于无穷时,存在码率接近信道容量且译码错误概率趋近于零的编码方案。对码的渐近性进行研究可以验证这一理论极限的可达性。在设计和选择编码方案时,渐近... 对码的渐近性的研究是纠错码理论中的一个核心内容,Shannon第二定理指出,当码长趋于无穷时,存在码率接近信道容量且译码错误概率趋近于零的编码方案。对码的渐近性进行研究可以验证这一理论极限的可达性。在设计和选择编码方案时,渐近性是重要的比较依据,研究码的渐近性有助于理解码的性能极限和设计高效能纠错码,助力实际编码方案的设计与优化,确保其在长码场景下逼近理论最优性能,同时平衡纠错能力、码率与复杂度。该文给出了有限链环上1-生成元多元扭转码是自由码的条件,构造了有限链环上一类自由的1-生成元多元扭转码。基于概率方法和中国剩余定理理论,讨论了这类码的渐近码率和相对距离。结果表明,有限链环上的这类1-生成元多元扭转码是渐近优的。 展开更多

关键词 多元扭转码 有限链环 渐近性

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结合高斯噪声的回声状态网络模型及其时间序列预测性能

8

作者 王梓鉴 赵慧 +1 位作者 郑明文 李鑫 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期129-134,142,共7页

为了模拟回声状态网络模型在时间序列预测实例中的影响因素,在回声状态网络模型的储备池层引入高斯噪声,构建结合高斯噪声的回声状态网络模型;利用公式推导分析所提模型的非线性性质;采用股票序列数据与Logistic混沌序列数据进行实验验... 为了模拟回声状态网络模型在时间序列预测实例中的影响因素,在回声状态网络模型的储备池层引入高斯噪声,构建结合高斯噪声的回声状态网络模型;利用公式推导分析所提模型的非线性性质;采用股票序列数据与Logistic混沌序列数据进行实验验证和对比分析。结果表明,本文所提模型的预测效果优于回声状态网络模型、压缩感知回声状态网络模型和反向传播神经网络模型,股票收盘价预测、Logistic混沌序列预测的平均绝对误差均最小,分别为1.33×10^(-3)、5.21×10^(-4)。 展开更多

关键词 时间序列预测 回声状态网络模型 高斯噪声 储备池层

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水可压缩性对高速航行体入水过程的影响 被引量：2

9

作者 赵瑾浩 崔乃刚 +2 位作者 刘晓健 潘恺 凡友华 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期74-80,共7页

为研究流体的可压缩性对航行体高速入水的影响,对不同入水速度和不同入水角度的航行体入水过程进行了数值仿真。结果表明:在不同入水角度情况下,与不考虑流体可压缩性相比,随着航行体入水速度的增加,空泡尺寸逐渐减小、航行体阻力增大... 为研究流体的可压缩性对航行体高速入水的影响,对不同入水速度和不同入水角度的航行体入水过程进行了数值仿真。结果表明:在不同入水角度情况下,与不考虑流体可压缩性相比,随着航行体入水速度的增加,空泡尺寸逐渐减小、航行体阻力增大。考虑流体可压缩性引起的空泡尺寸偏差最大超过20%,入水运动轨迹速度方向的偏移程度最大可达1.7倍的差距。对于高速入水航行体,流体可压缩性对于流场参数的影响愈加显著。 展开更多

关键词 高速入水 流体可压缩性 超空泡 载荷特性 流体动力特性

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多维非均质不可压缩热传导方程的适定性 被引量：1

10

作者 王晓杰 辛泽惠 徐夫义 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期565-572,共8页

利用调和分析方法和Lagrange方法研究多维非均质不可压缩热传导方程的Cauchy问题,在临界Besov空间中证明该系统在小初值条件下强解的整体适定性.

关键词 非均质不可压缩热传导方程 临界Besov空间 Lagrange坐标 适定性

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分数阶Logistic模型的差分解与环境容纳量反演

11

作者 李怡璇 贾现正 李功胜 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期87-94,共8页

对于具有空间依赖环境容纳量的分数阶Logistic非线性增长模型,通过变量替换建立有限差分格式,在环境容纳量适当大的条件下,利用谱估计方法证明差分格式的稳定性和收敛性。进而考虑一个利用内点观测数据重建环境容纳量的反问题,应用同伦... 对于具有空间依赖环境容纳量的分数阶Logistic非线性增长模型,通过变量替换建立有限差分格式,在环境容纳量适当大的条件下,利用谱估计方法证明差分格式的稳定性和收敛性。进而考虑一个利用内点观测数据重建环境容纳量的反问题,应用同伦正则化算法进行数据随机扰动下的数值反演,计算结果表明反演重建解随着扰动水平的减小逐步逼近真解。 展开更多

关键词 分数阶Logistic模型 环境容纳量 有限差分格式 稳定性与收敛性 反问题 数值反演

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最优化与变分不等式的可行解序列的有限终止性

12

作者 王茹钰 赵文玲 宋道金 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第4期1037-1051,共15页

为了在更弱的条件下,给出最优化问题(OP)与变分不等式问题(VIP)的可行解序列的有限终止性,在这类问题的解集上引进了一个增广映射,分别建立了解集关于可行解序列广义弱尖锐性的概念.这个新概念是传统的弱尖锐性与强非退化概念的扩充与推... 为了在更弱的条件下,给出最优化问题(OP)与变分不等式问题(VIP)的可行解序列的有限终止性,在这类问题的解集上引进了一个增广映射,分别建立了解集关于可行解序列广义弱尖锐性的概念.这个新概念是传统的弱尖锐性与强非退化概念的扩充与推广,其克服了最优化与变分不等式在许多情况下解集不具有弱尖锐性或强非退化性的缺陷.在这些问题的解集满足广义弱尖锐性的条件下,提供其可行解序列有限终止于解集的充分与必要条件.这些结果是现有相关文献中在弱尖锐或强非退化条件下相应结果的推广,同时也为许多最优化算法的有限终止性提供了更弱的充分条件. 展开更多

关键词 最优化问题 变分不等式问题 可行解序列 广义弱尖锐性 有限终止性

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基于向前改进和条件概率的周期服务水平优化

13

作者 李秀森 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2007年第7期38-38,共1页

需求随机性和不稳定性促使补货策略向多批次小批量发展,驱动着供应商努力缩短提前期、销售商不断提高需求预测精度、并充分利用提前期以缩短订货周期,而供销双方需要充分合作、快速反应以减少库存风险。代表产品可得率的周期服务水平（... 需求随机性和不稳定性促使补货策略向多批次小批量发展,驱动着供应商努力缩短提前期、销售商不断提高需求预测精度、并充分利用提前期以缩短订货周期,而供销双方需要充分合作、快速反应以减少库存风险。代表产品可得率的周期服务水平（CSL）是多批次小批量补货策略的基础。 展开更多

关键词 订货周期 条件概率 服务 优化 不稳定性 预测精度 库存风险 快速反应

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面向双层插值边界面法的非结构自动网格划分 被引量：4

14

作者 池宝涛 朱玉麒 +2 位作者 郭前建 袁伟 张耀明 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期76-86,共11页

针对数值模拟前处理过程中网格划分存在的困难,提出一种面向双层插值边界面法的非结构自动网格划分方法 .该方法基于网格尺寸、表面曲率、实体厚度等几何特征进行体二叉树自适应细分,避免使用任何协调过渡模板处理悬挂点,降低网格划分... 针对数值模拟前处理过程中网格划分存在的困难,提出一种面向双层插值边界面法的非结构自动网格划分方法 .该方法基于网格尺寸、表面曲率、实体厚度等几何特征进行体二叉树自适应细分,避免使用任何协调过渡模板处理悬挂点,降低网格划分的困难.构建了体网格拓扑元素与实体模型边界的快速求交算法,有效提升求交计算效率,降低算法实现复杂度.实验结果表明,最终网格划分实现整体以六面体网格为主,实体边界附近的部分网格以四面体、三棱柱或金字塔网格为辅的非结构自动网格划分,验证了该方法的准确性、有效性及鲁棒性. 展开更多

关键词 边界元法 二叉树 自适应算法 网格划分

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自相似仿生层次多胞薄壁管的耐撞性研究及优化 被引量：2

15

作者 徐少强 李伟伟 李琳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期1852-1859,共8页

仿生结构以其优异的力学性能被广泛的应用于各种机械结构中。为了提高薄壁结构的耐撞性,将结构仿生学概念引入其结构设计中,提出了一种新型的多胞薄壁吸能结构。采用了理论和数值模拟技术对0~2阶次层次截面的薄壁结构进行对比分析,结果... 仿生结构以其优异的力学性能被广泛的应用于各种机械结构中。为了提高薄壁结构的耐撞性,将结构仿生学概念引入其结构设计中,提出了一种新型的多胞薄壁吸能结构。采用了理论和数值模拟技术对0~2阶次层次截面的薄壁结构进行对比分析,结果表明:随着仿生层次结构的不断增加,仿生薄壁结构的吸能特性与变形模式进一步提升。同时,结合响应面法和遗传算法对2阶层次截面的薄壁结构进行了优化,并得到了相应的Pareto前沿图,为薄壁结构的耐撞性设计提供了新思路。 展开更多

关键词 耐撞性 薄壁结构 层次结构 遗传算法 优化设计

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一类代数-三角函数表示的空间PH曲线及其应用 被引量：1

16

作者 吴伟栋 杨勋年 《图学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期295-303,共9页

在代数-三角函数空间?=span{1,θ···,θ^(m+1),sinθ,cosθ,θsinθ,···,θ~n cosθ}定义了一类空间曲线。通过选取合适的积分核函数,该曲线在xy-平面上的投影具有内蕴表示或整条曲线是PH曲线。曲线的笛... 在代数-三角函数空间?=span{1,θ···,θ^(m+1),sinθ,cosθ,θsinθ,···,θ~n cosθ}定义了一类空间曲线。通过选取合适的积分核函数,该曲线在xy-平面上的投影具有内蕴表示或整条曲线是PH曲线。曲线的笛卡尔坐标可由预定义的核函数通过积分计算得到。此外,给出了不同核函数表示的积分曲线的Hermite插值算法。对给定的边界条件,积分核函数系数可通过求解方程组得到。最后,利用PH曲线设计了一族标架,并用于构造有理形式的扫掠曲面。实验表明,分片定义的扫掠曲面在脊线处G1连续,在其余连接处达到近似G1连续。 展开更多

关键词 几何Hermite插值 混合函数空间 PH曲线 标架

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三角模糊偏好下冲突型多属性群决策方法研究 被引量：15

17

作者 张丽媛 李涛 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第2期45-51,共7页

针对三角模糊偏好下冲突型群决策问题,本文提出一种新的决策方法。在冲突消解阶段,用三角模糊数表示决策专家偏好,定义两三角模糊数型偏好矢量间的相似度,通过计算专家对各个方案的偏好矢量与各方案的群偏好矢量间的相似度,以此为基础... 针对三角模糊偏好下冲突型群决策问题,本文提出一种新的决策方法。在冲突消解阶段,用三角模糊数表示决策专家偏好,定义两三角模糊数型偏好矢量间的相似度,通过计算专家对各个方案的偏好矢量与各方案的群偏好矢量间的相似度,以此为基础定义专家的冲突测度。给出阈值和协商机制调控专家的冲突测度,直到所有的专家的冲突测度都小于给定阈值,进入决策阶段。在决策阶段,利用三角模糊数的期望函数确定属性权重,计算各个方案群偏好矢量与理想方案偏好矢量之间的加权相似度,由加权相似度大小排列决策,选出最优方案。最后给出案例应用,利用Matlab画出各方案的冲突测度图,数值结果表明本文方法的可行性及有效性。 展开更多

关键词 多属性群决策 三角模糊数 相似度 冲突测度 协商机制

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双材料界面裂纹复应力强度因子的正则化边界元法 被引量：12

18

作者 谷岩 张耀明 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1049-1058,共10页

双材料界面裂纹渐近位移和应力场表现出剧烈的振荡特性,许多用于表征经典平方根(r^(1/2))和负平方根(r^(−1/2))渐近物理场的传统数值方法失效,给界面裂纹复应力强度因子(K_(1)+iK_(2))的精确求解增加了难度.引入一种含有复振荡因子的新... 双材料界面裂纹渐近位移和应力场表现出剧烈的振荡特性,许多用于表征经典平方根(r^(1/2))和负平方根(r^(−1/2))渐近物理场的传统数值方法失效,给界面裂纹复应力强度因子(K_(1)+iK_(2))的精确求解增加了难度.引入一种含有复振荡因子的新型“特殊裂尖单元”,可精确表征裂纹尖端渐近位移和应力场的振荡特性,在避免裂尖区域高密度网格剖分的情况下,可实现双材料界面裂纹复应力强度因子的精确求解.此外,结合边界元法中计算近奇异积分的正则化算法,成功求解了大尺寸比(超薄)双材料界面裂纹的断裂力学参数.数值算例表明,所提算法稳定,效率高,在不增加计算量的前提下,显著提高了裂尖近场力学参量和断裂力学参数的求解精度和数值稳定性. 展开更多

关键词 边界元法 界面裂纹 应力强度因子 特殊裂尖单元 近奇异积分

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基于加权直觉模糊兰氏距离的密度峰值聚类算法 被引量：5

19

作者 徐鑫 曹原 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期101-110,共10页

利用传统的聚类算法对直觉模糊集进行聚类分析时,存在对异常值敏感、复杂度较高的问题,不适用于大规模直觉模糊数据的聚类。针对上述问题,提出了一种基于密度峰值思想和加权兰氏距离的直觉模糊聚类算法(WIFDPL),用来提高算法对直觉模糊... 利用传统的聚类算法对直觉模糊集进行聚类分析时,存在对异常值敏感、复杂度较高的问题,不适用于大规模直觉模糊数据的聚类。针对上述问题,提出了一种基于密度峰值思想和加权兰氏距离的直觉模糊聚类算法(WIFDPL),用来提高算法对直觉模糊数据的检测精度,降低算法的复杂度。由于现有直觉模糊距离算子不满足距离度量的定义,提出了一种新的直觉模糊兰氏距离算子,减少了数据的偏移程度,降低了对异常值的敏感程度;由于凝聚型层次聚类算法复杂度较高,采用密度峰值聚类算法对直觉模糊集进行聚类,显著提高了算法的运行效率。实验结果表明,利用改进的直觉模糊兰氏距离提高了聚类精度,且新算法复杂度较低,更适用于大规模直觉模糊集的聚类。 展开更多

关键词 聚类分析 直觉模糊集 兰氏距离 密度峰值

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几类指标为2的不可约拟循环码的重量分布 被引量：4

20

作者 高健 张耀宗 +1 位作者 孟祥蕊 马芳卉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期4312-4318,共7页

少重量线性码在认证码、结合方案以及秘密共享方案的构造中有着重要的应用。如何构造少重量线性码一直是编码理论研究的重要内容。该文通过选取特殊的定义集,构造了有限域上指标为2的不可约拟循环码,利用有限域上的高斯周期确定了几类... 少重量线性码在认证码、结合方案以及秘密共享方案的构造中有着重要的应用。如何构造少重量线性码一直是编码理论研究的重要内容。该文通过选取特殊的定义集,构造了有限域上指标为2的不可约拟循环码,利用有限域上的高斯周期确定了几类指标为2的不可约拟循环码的重量分布,并且得到了几类2-重量线性码和3-重量线性码。结果表明,由该文构造的3类2-重量线性码中有两类是极大距离可分(MDS)码,另一类达到了Griesmer界。 展开更多

关键词 线性码 拟循环码 高斯周期 重量分布

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