摘要：使用高阶间断Galerkin格式求解守恒律方程组时,激波附近的Gibbs效应容易导致非物理解的产生。为抑制这一现象,必须构造合理的限制器对数值解进行处理。目前间断Galerkin格式中的限制器多源于有限体积法,在非结构网格上只对低阶导数项进行限制,对高阶导数项则很难给出普适判据。文章对间断Galerkin解进行广义Fourier展开,实现不同频域范围内的谱分解;在新的模板坐标系下描述各阶方向导数的变化规律;结合当前单元和相邻单元的信息,分层限制各阶方向导数,实现对非物理解的抑制。通过求解Euler方程,对二维Riemann问题、翼型周围的亚、跨声速流动问题、前台阶问题以及超燃冲压发动机内流场激波反射问题进行数值模拟,检验了新型限制器的可靠性以及向高阶格式推广的可行性。

摘要：使用高阶数值格式求解双曲守恒律时,在间断解附近产生的Gibbs振荡很容易导致非物理解的产生,从而使计算过程中断。文章以节点间断Galerkin格式为背景,使用广义Fourier级数这一分析工具,提出了相对振荡强度的概念,并以此作为滤波器的筛查对象;构造了新的指数型罚函数,它能够根据振荡的强弱,自动识别非物理解的广义Fourier分量并加以过滤。在这项算法的支持下,利用节点间断Galerkin格式顺利求解了Euler方程,数值模拟了超临界翼型RAE2822翼型的跨声速外流场和超燃冲压发动机的超声速内流场。结果表明,在这种新型的滤波器基础上,不仅很好地捕捉到了激波的正确位置,而且有效地抑制了激波附近的非物理振荡。

摘要：结构性能的可预演与可控制是结构性能设计的核心内容,工程结构的复杂性以及结构性能影响因素的不确定性是目前实现结构性能设计和目标控制的难点。基础隔震结构因隔震层的设置使结构性能控制的对象相对集中、性能影响因子大大减少,并且隔震支座的性能可实验、可预演、可控制,构件易更换。本文以该思想为指引,将性能设计的理论应用于某隔震结构工程设计,通过对隔震层性能目标的控制来实现整体结构的性能设计和目标控制,对结构在多种地震作用工况下的位移和楼层加速度进行分析,对结构在多级性能设防条件下的性态目标进行分析和评价。结果表明:该隔震结构在多个地震作用工况下性能反应良好,性能控制目标明确,并可实现多级目标设防。因此,作者认为基础隔震结构是目前实现工程结构性能设计的很好途径和实践。

摘要：传统直升机气动设计较多依赖升力线理论、涡流理论等工程分析方法,高性能计算使采用CFD方法开展“第一性原理”仿真成为可能。本文从旋翼运动特点出发介绍了直升机区别于固定翼飞机的一些特殊计算方法,指出当前CFD方法在直升机实际应用中存在的不足。在此基础上,探讨了国外先进直升机CFD软件的发展策略与技术途径,从多求解器耦合、网格动态自适应技术、高阶格式与湍流模型的选取、多学科耦合求解等四个方面分析了这些软件的特点与技术优势。最后就如何适应未来发展需要,提出了直升机CFD能力建设方面的几点建议。分析表明,直升机由于旋翼运动具有与操纵输入、结构变形相耦合的特点,分部件及单学科的CFD分析方法与真实飞行状态存在偏差,多学科耦合分析与旋翼尾迹的精细模拟应当是软件未来发展的重点。

摘要：针对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)大规模并行计算的需要,我们设计了适用于任意网格类型的并行计算框架风雷(PHengLEI)软件,同时支持结构网格、非结构网格和重叠网格.为了实现并行通信与网格类型无关且与物理求解器开发者隔离,我们设计了通用的通信模式和一种基于网格块的“三合一”的数据交换模式,即将多块结构网格块、并行分区网格块和结构/非结构网格块间的交界面数据完全标准化为数据底层后,在数据底层统一进行交换,使得数据交换不依赖于网格类型和数据类型,从而实现任意网格类型并行通信模式的统一.作为气动数据生产的“数值风洞”,要求代码将并行隔离至底层,为此针对主流计算机系统的特点,设计了粗粒度MPI/OpenMP混合并行模式,领域专家只需关注求解器开发而无需关注并行通信,在提高可移植性、可扩展性的同时尽可能兼顾封装性.针对大规模并行计算的实际工程需求,设计了并行分区、大规模并行文件存储模式,以缩短前置处理和文件I/O时间.最后,分别基于结构网格、非结构网格和重叠网格,给出了工程应用领域的标模算例,以说明PHengLEI并行计算框架对不同网格类型的适应性.大规模网格测试结果表明,国产定制集群上16.38万核并行效率达83%以上,“天河二号”上近10万核并行效率达95%以上,展现了较好的可扩展性和并行计算效率.

摘要：为快速响应客户的需求,最大限度地减少设计人员的工作量,提高产品设计效率,根据不同的客户需求配置不同的个性化清障救援车辆,提出了一种混合产品配置方法。从清障救援车的相似实例推理、配置规则设计、配置求解方法等方面对清障救援车的配置技术进行了研究,并在此基础上提出了清障救援车配置设计流程。根据清障救援车的设计方法和基本理论,提出了多类型多层级的清障救援车配置规则,并设计了配置规则的表达模型。最后以某新型清障救援车需求目标为例对该方法的可行性和合理性进行了验证。

摘要：重叠网格装配是处理计算流体力学领域多体相对运动问题的关键技术之一。针对常见重叠网格隐式装配方法中几何分析过程复杂、节点无差别并行查找操作影响并行装配效率等问题,提出一种高度自动化的重叠网格隐式装配方法。首先,基于协方差分析、切割盒子等快速算法,将壁面距离计算与贡献单元存在性判断解耦,实现网格组动态重叠关系的自动化识别;其次,结合集合分析,设计出并行化的自动挖洞算法;最后,通过快速查询方法建立重叠单元与贡献单元的插值关系。针对所实现的并行重叠网格隐式装配工具库,采用某五球体部件验证了自动挖洞逻辑的准确性,并通过机翼-挂架-外挂物(WPFS)模型检验了重叠单元与贡献单元插值关系的准确性。

摘要：对视知觉理论中关于高层塔楼设计有关的原理知识进行了分析,并提取出有利于塔楼设计的部分原理作了剖析,提出了更多高层塔楼有效的设计方法,达到了丰富高层塔楼设计方法的目的。

摘要：将基础隔震技术的优势与基于性能的抗震设计思想相结合,在国内外相关领域研究的基础上,通过基本理论分析和工程案例分析,探讨基础隔震结构基于性能的设计方法和性能评估方法,论证了基础隔震结构基于性能的设计方法的可行性和有效性。

摘要：苏州工业园区档案管理中心大楼属结构平面、竖向特别不规则建筑,结构体系复杂,多处超规超限。通过合理的抗震概念设计和大量的结构分析比选,使得最终确定的结构方案受力体系简单明确,较好地解决了结构的扭转效应和薄弱环节,并通过局部设置消能减震和隔震装置,使结构具备良好的抗震性能和多道抗震防线设防。