摘要：任意广角波动方程(Arbitrarily Wide-angle Wave Equation,AWWE)是一种高精度的时空域单程波动方程,与其他时空域单程波方程相比,具有更大的成像倾角,因此是偏移成像的有力工具之一.本文改进了现有的AWWE有限差分计算方案,避免了原计算方案中对矩阵反复求逆的过程,同时减少了矩阵相乘的次数,显著地提高了AWWE数值计算的效率.数值实验证实,采用改进之后的计算方案,其计算结果与原方案完全一致.此外,本文采用了一种方法,在有倏逝波干扰的情况下,能在频率-波数(f-k)域区分出倏逝波与非倏逝波,为设计f-k滤波器提供合理的视速度门槛信息.偏移实验证实,在深度延拓时仅仅进行数次f-k滤波就能很好地抑制倏逝波干扰,提高偏移成像质量.

摘要：为了提高相关函数拟合极值法在二维位相板衍射光斑亚像素定位中的计算效率,对相关函数拟合极值法中的模板大小、拟合窗口大小及相关函数3种影响因素进行了分析。分析过程以仿真图像检验法为理论基础,即用数学仿真图像验证算法和程序的可靠性和精度。分析结果表明,3种影响因素均对计算效率产生较大影响,整像素搜索时模板和拟合窗口大小的选取对定位精度影响最大。同理,对二维位相板衍射光斑亚像素定位实验中的搜索模板和拟合窗口大小进行了优化设计,最佳模板大小为51 pixel×51 pixel,最佳拟合窗口大小为3 pixel×3 pixel,与选用恰好包含整个衍射光斑时的模板(131 pixel×131 pixel)相比,整个定位过程的计算时间缩短了40%,在不损失定位精度的同时有效提高了计算效率。

摘要：通过对板料冲压成形动力显式有限元法计算时间步长的分析,提出了控制计算时间,提高计算效率的4种方法,并通过实例仿真研究了不同凸模虚拟速度对计算时间的影响。

摘要：针对某型火炮炮塔的结构优化问题,以结构筋板厚度为设计变量,以最小化炮塔结构质量为目标,以最低固有频率为约束条件,建立了炮塔结构的优化模型。针对使用有限元模型优化计算时间较长的问题,使用拉丁超立方方法进行实验设计,建立了设计变量与结构最低固有频率之间的BP神经网络代理模型,并通过均方误差MSE和决定系数R^(2)衡量代理模型精度。针对传统优化方法效率较低的问题,使用改进多岛遗传算法和非线性二次规划算法的组合优化算法进行优化。优化过程和结果表明:使用代理模型后,优化计算时间大大减少;与传统优化算法相比,组合优化算法的计算效率有明显提升;结构质量减少了17.35%,轻量化效果明显。

摘要：针对高性能平面二维水流数学模型,分别开展了基于单机多核处理器(CPU)和显卡(GPU)的并行化研究,旨在提高模型计算效率。以长江下游福姜沙水道为例,对并行后模型的可靠性和计算效率进行评估,结果表明:采用两种并行模式后,模型计算结果与串行结果一致,可靠性好,且计算效率有所提高,特别是采用GPU并行模式后,模型计算效率提高6.7倍以上,大大缩短了模型计算周期。

摘要：为量化分析GPU加速技术在城市雨洪过程模拟计算中效率提升效果,采用基于GPU技术的数值模型,对不同降雨及网格分辨率情形下的典型城市雨洪过程进行模拟,并对比分析GPU加速计算效率及其规律。结果表明:城市雨洪过程模拟中,GPU加速技术较CPU技术具有优势,不同情形下可提速23.88~158.72倍;在大暴雨和高分辨率网格条件下,GPU模型的提速效果更加明显,相较于短重现期降雨及低分辨率网格情形提升0.29%~8.43%,表明该技术适用于大范围高分辨率问题的模拟。该成果可为城市洪涝过程快速模拟预报提供技术支持。

摘要：本文对边界元法的编程技术提出两种改进措施:一是线性代数方程组的建立与消元平行处理;二是多种载荷工况平行处理。应用这两种编程技术,可以有效提高边界元法计算效率,并能增强边界元法程序对计算机内存容量的适应性。

摘要：提高低年级学生的计算能力和计算效率,并不是一朝一夕的事,需要一个长期复杂的教学过程。平时,教师要重视学生错题的收集和整理,分析错误的思想根源,在教学中有针对性地设计练习题,尤其加强易错题的比较性练习,提高学生计算的正确性。

摘要：大跨斜拉桥的抖振分析是桥梁抗风设计的重要内容,通常采用风洞试验和有限元分析进行。然而,使用有限元进行分析的过程中需要定义气动刚度和气动阻尼矩阵,其计算时间会随着结构单元数的增加而急剧增长。为提高结构抖振响应有限元分析的计算效率,提出一种抖振响应有限元分析的简化方法,并通过数值模拟仿真和全桥气弹风洞试验验证该方法的有效性。首先,采用抖振响应分析的简化模型,在有限元分析中忽略气动刚度,而气动阻尼则通过附加模态阻尼比进行考虑,并通过模态叠加法进行动力响应计算,从而降低计算复杂性。然后,利用数值模拟仿真和全桥气弹风洞试验对所提方法进行对比验证。研究结果显示,在设计基准风速32.3m/s和0°攻角条件下,成桥状态主梁在跨中和四分点的竖向抖振位移响应均方根值分别为风洞试验测得的39.6mm和21.1mm;而采用本文方法进行数值模拟仿真得到的结果为40.7mm和21.6mm,对应的相对误差分别为2.78%和2.37%。对比结果表明,数值模拟仿真所得的抖振响应与风洞试验结果基本吻合,证明了所提方法的有效性和可靠性。因此,在大跨度斜拉桥抖振响应分析中,可以采用简化的有限元分析方法,忽略气动刚度矩阵,通过附加模态阻尼比考虑气动阻尼,以提高计算效率。这种分析方法大大地简化了分析复杂度,适用于工程实际需求。

摘要：潮流计算是研究柔性直流系统稳态运行的一种基本电气计算,而求解效率是其核心。因此,针对性地对比分析了几种适用于柔性直流系统潮流计算的高阶牛顿法求解效率。首先分析了牛顿法及其改进的2.414阶、3阶、6阶等高阶收敛形式,并提出了一种新的基于2.414阶牛顿法和简化牛顿法的组合高阶算法;接着,给出了适用于VSC-HVDC潮流计算的迭代法效率计算式,并分别推导了上述各牛顿潮流算法的效率指标,进一步扩展讨论了效率计算式中函数值和雅克比矩阵的计算量问题;最后,基于修改后的IEEE算例系统,对比了上述各种牛顿法的效率优劣性,算例验证了所提出的组合高阶算法及效率指标的适用性和有效性。