特征修正并行预条件算法框架

针对实际应用中稀疏线性解法器计算复杂度偏离线性扩展的瓶颈问题,提出特征修正预条件算法统一框架,通过凝练物理特征中影响算法效率的代数特征,结合多层次特征分析,构造特征修正组件。通过几类典型特征修正预条件算法及应用成效,展示了该框架的有效性。     

高维预条件子的填充技术

给出了高维问题差分离散后形成的大型稀疏线性代数方程组预条件子的填充技术,讨论了填充与加速效率、计算量的关系。并把这一技术在实际应用问题中进行检验。     

三维电场数值计算软件包RELAX3D移植

描述将VAX/VMS运行环境下执行的三维电场数值计算软件包RELAX3D向PC/DOS的移植工作及相关的检验性计算,并计算了一个实例:600kVns脉冲中子发生器的电场分布。     

三维问题的局部块分解预条件

利用块三对角矩阵的嵌套局部块分解构造了一个不完全分解预条件子,并考虑了其修正型变种,分析了两者的存在性及若干性质.针对标准七点差分矩阵,给出了预条件后的实际条件数.结果表明,采用局部块分解预条件时条件数与矩阵阶数的2/3次幂成正比,而采用修正型预条件时条件数与矩阵阶数的立方根成正比.最后考虑了预条件的高效实现并在主频为550MHz、内存为256M的微机上作了若干数值实验,并与其它较有效的预条件方法进行了比较.     

可向量计算的块预条件迭代算法

提出一种类似于PE算法的实用并行迭代算法(VPE),可以克服M^-1r^(s)向量或并行化处理的困难.这种算法格式简单明了,收敛速度快.并证明了当矩阵A是M-阵和H-阵时,该算法是收敛的。计算实例显示该算法很有效.     

基于波前传播时间插值的三维声线追踪算法

研究了先正向计算波前传播时间,再根据波前传播时间反向确定声线路径的三维非均匀介质声线追踪算法。在正向步骤,根据程函方程,使用基于水平集的GMM(Group Marching Method)波前扩展算法,从声源开始,逐步计算离散介质网格节点上的波前传播时间。在反向步骤,利用正向步骤计算出的网格节点上的波前传播时间,从接收点开始,向声源方向逐单元追踪声线路径。在每个长方体单元内,首先把任意点上的波前传播时间用该单元网格节点上的已知波前传播时间的线性插值函数来表示,再根据Fermat原理,提出了确定三维声线路径的方法。实验结果表明,本文方法提高了三维声线追踪的精度和计算速度。     

探地雷达数值模拟中广义完全匹配层吸收边界条件的模拟分析

探讨探地雷达正演模拟中,应用广义完全匹配层(GPML)吸收边界条件时的模拟效果.利用时域有限差分(FDTD)法将麦克斯韦方程离散化,再采用Mur超吸收边界条件和GPML吸收边界条件吸收向外的电磁波,模拟充水岩溶的雷达图像;同时,采用GPML吸收边界条件模拟多个圆柱体异常模型和倾斜界面异常模型的探地雷达剖面图像.对模拟结果的分析可知,GPML吸收边界条件可有效地吸收向外的电磁波,其吸收效果优于Mur超吸收边界条件,在探地雷达的应用中可推广应用.     

利用积分方程法的各向异性地层频率测深三维模拟

应用一种新的积分方程算法对各向异性地层频率域电磁测深三维问题进行正演模拟.利用范数小于或等于1的修正Green算子得到各向异性地层中的新积分方程,由于满足压缩映射条件,该积分方程在任意参数条件下总是迭代收敛的.提出一种应用迭代法求解新积分方程的迭代初值优化选择方法,并通过具体算例对比说明该方法可使频率域电磁测深三维模拟的计算效率得到有效提高.最后应用所述算法对层状各向异性大地轴向频率测深视电阻率响应进行三维数值模拟,考察分析地层的各向异性对视电阻率响应特征的影响,得到一些重要结论.     

基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法

鉴于现有四轮定位仪参数求取方法误差大、参数项目少、对测量环境要求高等不足,提出了一种基于三维成像技术的四轮定位参数建模方法;该方法通过双摄像机对目标板拍摄获得的图像信息,应用空间向量方法,求取车体运动状态下的轮轴信息,动态建立四轮定位参数测量模型,解决测量平面的动态建立、测量平台的补偿等问题;经过零标定平台测试,当车轮旋转在18~22°时,定位参数求取方法正确有效,通过实车对比测量验证,平均误差小于0.07°。     

新型快速多极杂交边界点法在复合材料热传导中的应用

将杂交边界点法应用于复合材料的热传导模拟,推导一种求解复合材料的方程,该方程减少计算自由度,效率更高.将新型快速多极算法与杂交边界点法结合进行大规模计算,数值算例中对包含大量粒子的复合材料进行模拟,结果表明快速多极杂交边界点法可行,具有一定的应用前景.     

基于衍射光学元件色散特征的三维建模系统

为了重建复杂形状的三维物体,在此提出了一种便捷的基于衍射光学元件（DOE）色散成像特性的三维建模算法,该算法在一种新型的三维建模系统中实现,它充分利用了DOE在红外波段的模式投影和探测.给出了重建复杂形状的三维物体的仿真试验结果,证明该算法及系统的有效性和可行性.     

基于大景深三维扫描系统对RAC标定法的修正

基于大景深三维扫描系统的倾斜摄像机模型,推导了新的物像关系并修正了Tsai的RAC标定法.利用修正后的RAC标定法对大景深扫描系统的摄像机进行了标定, 实验结果表明修正后的RAC标定法适用于倾斜的摄像机系统,标定准确度可以达到0.03 mm.     

纯永磁波荡器磁场计算的三维修正

 用归一化量对纯永磁波荡器的磁场进行三维计算分析,讨论了一般情况下有限磁极宽度的三维修正以及对好场区的影响,给出了磁极宽度对通常二维近似的修正曲线以及在不同磁极宽度下相对场强的横向变化曲线。     

新型快速多极边界元法求解电荷任意分布的二维静电场

在初始快速多极边界元法(FMM)基础上提出一种适合位势问题的新型快速多极边界元格式,并用于求解静电场问题.新型算法引入对角化概念,减少了形成局部展开系数的时间,提高计算效率.最后给出数值算例,证明了新型算法的计算精度及处理大规模问题的速度优势.     

光切成型石墨电极三维模面测量技术的研究

基于光切法三角测量原理,提出一种实现成型石墨电极三维模面的扫描测量方案.文中讨论了光切法三维测量原理及系统组成,并提出了一种基于均匀点阵的虚拟网格标定技术,最后给出了奥迪车门模型石墨电极模面的实际测量结果.通过对测量结果的分析表明此方案简易可行.     

用二维时域有限差分法分析条形多层波导

为精确分析条形多层波导和多量子阱波导，本文提出了一种以二维时 限差分法为基础的全波数值方法，给出了场分布的色散特性的数值结果，并与矢量有限元法已有的结果作了比较；文中还研究了以二维时域有限差分法为基础的标量近似技术，提出了它的有效性和精度的局限性。