摘要：自适应网格(Adaptive Mesh Refinement，AMR)是处理时空多尺度问题的有力工具。本文针对无力场磁流体动力学,将前期工作中设计的基于 WENO格式的高阶交错 Godunov类型方法推广到自适应网格。其中网格自适应基于并行块结构自适应网格管理软件包 PARAMESH实现。此外我们针对磁场的无散条件设计了加细比为2的块结构自适应网格上的无散提升算法。本文提出的自适应算法和无散提升算法的正确性和有效性通过在磁主导等离子体撕裂模不稳定性问题中的应用得到了验证。

摘要：有限元方法是数值求解三维弹性问题的一类重要的离散化方法。在有限元分析中,网格的几何形状及网格质量会对有限元离散代数系统的求解产生很大影响。该文系统研究了几类典型网格对几种常用AMG法计算效率的影响,并进行了详细的性能测试与比较。利用容易获知的部分几何与分析信息(如方程类型,节点自由度信息),再结合经典AMG法中的网格粗化技术,设计了具有更好计算效率和鲁棒性的AMG法。数值试验结果验证了算法的有效性。

摘要：应用Lawson算法对网格的Delaunay性质进行维护,利用单元尺度场控制生成网格的疏密分布;找到任一不满足尺度场要求的单元,在其可插度最大的边上按一定法则插入新节点,加密网格,实现内节点的生成与网格划分同步进行.该算法避免了搜寻包含三角形的过程,提高了效率.通过多次划分实验表明,该算法的时间复杂度约为O(N1.2).同时,由于在不满足单元尺寸要求的单元边上插入新节点,直接对单元的边长进行控制,使得网格的质量和自适性更加良好.

摘要：油藏数值模拟是油气田勘探开发的基础,三维地质网格模型是数值模拟的基础数据之一,网格的数量和大小决定了数值模型的精细程度,同时也影响了数值模拟的效率。为了有效保证地质模型的准确性,又可以提高数值模拟的效率,借鉴自适应网格法的思想,提出了一种改进的不均匀网格优化方法。该方法在储层物性非均质性强烈或重点研究区域采用细网格,而在储层物性均质性相对较好的区域采用粗网格,相邻粗、细网格间均匀渐变过渡。首先,设计了网格优化的基本原则;随后,在网格优化基本原则的基础之上,设计并实现了一种改进的不均匀网格优化算法;最后,以陕西省X区油田实例数据对算法的有效性和准确进行了验证。结果表明:该算法可以实现网格的均匀渐变过度,既有效减少了网格数量,又很好的保证了模型的精确度。

摘要：针对临近空间短距滑翔飞行器机动模式多变、弹道参数变化剧烈等特点,本文设计了一种基于变结构交互式多模型滤波的轨迹预测方法。该方法基于飞行任务结合自适应网格构建时变的机动模型集,解决机动模式多变的问题。通过引入渐消因子、修正Markov概率转移矩阵,提出一种变结构交互式多模型方法辨识机动模型特征参数。最后通过更新机动模型中的控制参量,实现数值积分条件下的轨迹预测。仿真结果表明,该方法对典型机动模式下的短距滑翔飞行器,具有高精度和强鲁棒的轨迹跟踪能力并且在轨迹预示过程中具有较强的收敛性,因此具有一定的理论意义和工程应用价值。

摘要：采用多目标蚁群优化算法对航天器测控资源调度问题进行研究。在分析中低轨道航天器测控特点的基础上,综合考虑包括测控时间窗口约束和设备切换时间约束在内的多类复杂约束条件,建立多目标航天器测控资源调度模型。在Pareto蚁群优化算法的基础上,引入蚁群社会中的分工协作思想并构建测控任务时间约束有向图,设计基于任务选择期望的状态转移规则和基于自适应网格技术的权重更新策略,从而提高算法求解性能。仿真实验结果表明该方法能有效解决多目标航天器测控资源调度问题。

摘要：凝结是自然界中很常见的一种现象,其真实感仿真对虚拟现实、影视特效及游戏娱乐等领域都有重要的意义.针对传统的基于物理的仿真方法难以保持凝结小尺度液滴细节的问题,提出一种基于光滑粒子流体动力学与自适应流体隐式粒子法耦合的仿真方法.首先基于光滑粒子流体动力学离散建模空气的热传导,并辅以相对湿度模型和露点描述相变过程;然后结合基于八叉树的自适应背景网格和流体隐式粒子法仿真凝结液滴,突出了小尺度液滴高精度的细节;最后引入表面张力、黏附力与阻力,逼真地仿真了复杂固体表面上液滴的运动.实验结果表明,该方法可以真实、高效地反映复杂固体表面的凝结现象.

摘要：为了解决当前的水下地形匹配定位算法未考虑格网大小随海底地形变化而自动调整的问题,提出了一种基于自适应格网数字水深模型的水下地形匹配定位算法。首先,引入基于四叉树的自适应格网模型,改进其局部格网的相似性评估指标与构网约束方法;然后,设计匹配区的确定及待匹配航迹的选取策略,给出待匹配航迹的水深值的计算方法,构建出目标匹配定位的地形相关组合算子。实验结果表明:提出的算法相比于基于等距离的规则格网模型的算法有以下优势:1)在地形特征丰富区域的定位精度明显提高;2)可以避免出现地形特征越明显匹配定位精度越低的情况;3)能一定程度地克服水深系统误差对定位精度的影响。

摘要：针对目前风力机大厚度翼型设计参数空间有限、优化设计过程中气动力预测不准等问题,利用B样条函数表征通用翼型廓线,编制程序集成耦合翼型设计模块、任意翼型自适应网格模块、CFD流场计算模块、遗传算法优化模块,提出了基于CFD技术与遗传算法的风力机叶片大厚度翼型优化设计方法,并对比分析优化新翼型与DU97-W-300翼型的几何特性与气动性能。结果表明,优化方法设计的新翼型在主要攻角范围内具有较高的气动性能,在雷诺数为3.0×10^6的情况下,其升力系数、升阻比分别提高了13.555%、38.588%。该翼型优化设计方法为风力机大厚度通用翼型的设计与应用提供参考。

摘要：背景:由于医学CT体数据存在各向异性的特点,导致CT序列图像重建网格模型时产生阶梯表面,从而影响后续的医学诊断。目的:利用数字几何处理技术重建个性化骨骼模型。方法:首先基于互信息的图像配准算法对骨骼CT序列图像进行配准,接着使用图像分割提取骨骼轮廓集并转化为三维点云,然后使用高斯加权的主成分分析方法估算点云法向量并对点云进行三边滤波去噪,最后对点云进行自适应圆球覆盖及网格化处理,完成个性化骨骼模型重建。结果与结论:文章所提的方法可以生成光顺的个性化骨骼表面网格模型,所形成的三角网格形状规则且自适应分布,可以为计算机辅助制造、有限元分析及3D打印提供准确的三维模型。