反演在骨生长方程参数识别中的应用

基于BFGS算法,根据自行设计的动物实验,得到在不同应力环境中,快速生长期大鼠股骨生长与重建过程中骨密度实测数据,采用反演数值方法,获取了骨生长方程中随时间变化的生物参数B和K. 通过正演验证,表明所建立的基于BFGS算法的参数识别方法具有较好的稳定性和较高的识别精度,能够反演出比较切合实际的生物参数数值. 研究表明,反问题方法是解决生命现象不可测性和未知性问题的有效手段,把反演方法应用到骨生长与重建等生命现象的研究中,可确定、修正预设的数学模式,为数值量化骨适应生物模型的建立提供了一条可行的途径.     

基于遗传算法的水轮机振动参数识别

通过对水轮机现场测试数据的频域分析,建立了测点位移响应的参数正模型。并基于遗传算法,建立了在时域内识别结构振动参数的数值方法,采用该方法对水轮机位移响应正模型的待定参数识别进行了研究。计算结果表明,所建立的基于遗传算法的参数识别方法具有良好的稳定性、抗观测噪声能力和较高的识别精度,能够反演出比较符合实际情况的位移响应振动模型。这就为荷载识别、结构优化和预报减震效果等后续工作提供了可靠的实施前提。     

弹性力学混合状态方程的小波解法

应用小波理论求解弹性力学混合状态方程,讨论了解的收敛性。从文中的数值算例不难看出,该方法不失为混合状态方程一种新的求解途径。     

多变量拟协调E函数单元

本文应用多变量拟协调元方法构造适用于 △u-A~2u=0 一类方程的有限单元。这种单元与通常的有限单元比较,具有精度高、计算量小的优点,对于PST法进一步应用于实际问题,将起到积极作用。本文采用了E指数等特殊函数形式,代替原有限元法通常采用的多项式插值,取得了较好的效果,这种“反常规”的做法对于有限元法理论的进一步研究和该方法潜力的挖掘将是十分有意义的。     

混合状态Hamiltonian元的半解析解和叠层板的计算

本文给出混合状态方程的一种强有力的半离散半解析解法,并给出了矩形域和叠层板的算例,讨论了可能的发展和应用。     

材料物性参数识别的梯度正则化方法

本文对梯度正则化方法（Ｇｒａｄｉｅｎｔ－Ｒｅｇｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）作了进一步的研究,给出一种建立了梯度正则化迭代算法和选择正参数的简明实用方法。文中椭圆算子方程参数识别算例不仅说明了ＧＲ法具有广泛的适应性和一定的抗噪声能力,而且收敛速度较快,具有较大的收敛范围。     

基于有限元法的轮轨蠕滑特性研究

轮轨滚动接触蠕滑率／力理论是轮轨相互作用一系列问题研究的基础．现有的几种计算蠕滑力的理论模型均建立在Hertz接触条件和半空间假设的基础上,已经无法完成对复杂的接触问题的进一步研究．使用有限元参数二次规划法来求解轮轨的三维弹性／弹塑性接触问题,得出了在不同的轴重、牵引力矩、摩擦系数、踏面形状、横向力条件下的轮轨接触力．提出用轮轨接触的轮周位移计算蠕滑率的新方法,并对在各种参数下所得到的蠕滑率进行了分析比较．     

5最优化问题全局寻优的混合遗传算法

把BFGS方法作为一个与选择、交叉和变异平行的算子，嵌入到浮点编码遗传算法中，得到一种基于BFGS方法和浮点编码遗传算法的混合计算智能算法。该方法兼顾了遗传算法和BFGS方法两者的长处，既有较快的收敛速度，双能以非常大的概率求得最优化问题全局解。数值结果表明，混合方法是求解优化问题的一种有潜力的智能算法。     

拟协调罚有限元法

本文将拟协调元方法应用于罚函数有限元中。与减缩积分法不同,本方法采用多套函数去逼近单元的应变,而不涉及形成单刚时所采用的数值积分的阶次。本文将这种方法用于解决线弹性不可压缩和中厚板弯曲问题,并给出若干算例和数值结果,又给出了相应的广义变分原理。     

人耳鼓膜穿孔对中耳传声影响的数值模拟

鼓膜穿孔是一种非常普遍的中耳疾病,其对人中耳传声的影响并没有得到很全面的研究。本文根据健康志愿者(右耳)完整的CT数据,建立了包括外耳道、鼓膜、听骨链、中耳韧带/肌肉、中耳腔以及内耳液体在内的有限元模型,真实完整地再现了其复杂结构及边界约束。利用模型进行了外耳、中耳和内耳的声固耦合分析,研究了鼓膜穿孔位置和穿孔大小对中耳传声的影响。研究结果表明了本文建立的三维有限元模型对研究鼓膜穿孔对中耳系统传声的影响是可行的。