虚拟样机中电缆的建模与仿真

电缆的建模与仿真在产品开发中具有重要的应用价值，也是目前虚拟样机技术急需解决的难题。针对电缆属于柔性件的特点，提出了一种基于几何建模和物理建模的综合建模与仿真方法，其基本思路是：几何建模一长度估算一物理建模一行为仿真，如图l所示。几何建模以电缆连接列表为依据、以产品结构模型为空间约束、按照电缆布线规范，利用人机交互方式进行电缆卡箍位置规划和电缆路径规划，进而建立电缆几何模型。长度估算利用空间积分方法对几何模型进行积分得到电缆长度。物理建模将电缆几何模型离散成多个质点单元，各质点单元间通过弹簧连接，弹簧刚度和质点质量根据电缆材料和长度确定，在此基础上建立“质点一弹簧系统”的力学控制方程。行为仿真根据“质点一弹簧系统”的力学控制方程模拟电缆真实形状及插接过程。     

信息题的结构特征与建模途径

物理信息题又称情景题、材料阅读题，在中、高考及物理竞赛中经常出现．下面对物理信息题的结构特征、建模途径及解题思路做一些讨论．     

材料性能的模糊神经网络建模

本文利用模糊神经网络直接从实验数据中提取规则，进行材料性能建模与预测，作为应用示例，建立了基于成份和组织参数的灰铁预测模型，与多元统计分析，模糊回归和广义回归网络所得的结果相比，该方法所得的模型具有学习精度高，且具有更好的泛化能力。     

基于实验模态的某结构动力学模型修正

目前，动力学建模主要有3种方法：理论建模、实验建模、理论与实验综合建模。理论建模的主要方法是有限单元法，它所建立的有限元模型往往不能完全真实反映结构实际情况，计算结果与实验结果可能不一致。实验建模主要是基于实验模态分析方法。它可以识别结构动力学模型，能够用来修正有限元模型，使其模态参数与实验结果一致或基本一致。第3种方法也被广泛采用，通过大型有限元分析软件建立结构的有限元模型，计算理论模态参数，再结合实验识别出的模态参数对有限元模型进行动力学修正。     

干贝水分检测的建模及分级方法

高光谱成像已被应用于建立干贝水分含量预测模型，其模型性能受样本划分方法及建模方法影响。样本划分方法决定着所选样本是否具有代表性，而建模方法决定着如何利用样本建立模型，但样本划分方法与建模方法的内在联系却鲜有研究报道。在方法优选上，将样本划分方法与建模方法进行组合，探究不同方法组合对干贝水分含量预测模型性能的影响，对干贝水分检测建模及分级方法的优选具有重要意义，同时也能为其他样本的光谱建模提供参考。采集380～1 030 nm波段下270个干贝样本的高光谱图像，提取干贝样本的光谱数据，通过RS，KS，SPXY和CG四种常用的方法划分样本，并以PLSR和LS-SVM两种常用的建模方法建立多个干贝水分含量预测模型，计算和比较各模型的性能指标。结果表明: PLSR模型使用RS法划分干贝水分含量样本最为适宜(其RPD为4.079 6)，LS-SVM模型使用SPXY划分法最为适宜(其RPD为4.175 6)，划分样本方法的优劣与建模方法有关，其优选需要结合特定的建模方法进行。在常用的四种样本划分方法和两种建模方法中，采用SPXY法划分干贝水分含量样本并结合LS-SVM法建模的效果和精度最好。     

基于UML的制冷空调系统仿真建模研究

仿真建模是仿真系统开发过程中最重要的环节,面向对象建模技术应用在仿真建模中有着无可比拟的优点.该文把面向对象建模技术应用在制冷空调仿真系统的建模过程中,使用可视化的统一建模语言UML对该系统进行了详细的分析和设计,提高了仿真建模的效率及制冷空调仿真软件的可重用性和通用性.     

块石混凝土遮弹层界面对抗侵彻性能影响的数值模拟研究

基于三维细观建模方法和Kong-Fang混凝土材料模型,开展了某弹体侵彻块石混凝土遮弹层的数值模拟研究。采用块石与基体混凝土共节点建模和面面接触建模两种方式,探讨了界面对弹体过载、侵彻深度以及混凝土与块石损伤破坏的影响。数值模拟结果表明：块石与混凝土共节点建模方式强化了块石与混凝土间的界面效应,高估了靶体的整体性,而面面接触建模方式弱化了界面效应,故采用共节点建模方式时,弹体过载（加速度）偏大,侵彻深度偏小;采用共节点建模方式时,损伤区域沿C100混凝土和块石交界面发展,损伤区域连续,而采用面面接触建模方式时,损伤区域在弹道近区连续,近区与远区损伤不连续。基于数值模拟结果,进一步对块石混凝土遮弹层的工程设计计算提出了实用性建议。     

从建模角度探究物理问题编制

1 建模过程 关于问题编制的经验总结性的文章,笔者拜读过不少,但心中总有一种缺憾--未能以经验为对象加以深化和提升而给青年教师的业务进修给予方法论高度的指导.笔者以2002年普通高校招生全国统一考试理综试题中物理部分(以下简称理综物理)为材料,从物理科学方法论的高度建模的角度探究物理问题编制.     

理性亚格子建模的实践与反思

亚格子建模是大涡模拟中的核心问题之一.理性亚格子建模的初衷是为尽量去除建模过程中的经验和唯象的成分,让建模过程中的每一步都在物理和数学上有迹可循.根据理性亚格子建模的理论已经发展出一系列不依赖经验常数和唯象模型的亚格子模型,但在实际问题中的效果却仍有不足,从而引发了近年来对亚格子建模思想本身的反思.本文回顾已有的研究和新的进展,目标是对未来的大涡模拟给出理性且自洽的理论指导.     

Algodoo软件辅助下的建模教学研究——以“平抛运动”教学为例

随着信息技术的发展,仿真实验软件的功能不断完善,建模教学平台的选择呈现多样化.为探讨仿真实验软件的建模教学,以人教版高中物理教材必修二中的“抛体运动”这节内容为例,运用建模教学理论在Algodoo软件的辅助下进行了教学设计研究.     

反应堆的大规模几何分层建模

工程上大型设备使用CSG建模时需要数量极大的三维体素, 例如组成大亚湾堆芯模型的体素就有数十万个。JLAMT是北京应用物理与计算数学研究所面向蒙特卡洛核子输运计算开发的大规模并行可视建模工具软件,本文面向粒子输运程序的自动、可视化建模,开发了分层建模管理模块,实现分层建模并管理图层,从而简化建模和参数设置的操作。模块还增加快速查找、属性批量编辑和局部检查等功能,提高面向蒙特卡洛核子输运计算的三维复杂模型的建模效率。     

反应堆的大规模几何分层建模

工程上大型设备使用CSG建模时需要数量极大的三维体素, 例如组成大亚湾堆芯模型的体素就有数十万个。JLAMT是北京应用物理与计算数学研究所面向蒙特卡洛核子输运计算开发的大规模并行可视建模工具软件,本文面向粒子输运程序的自动、可视化建模,开发了分层建模管理模块,实现分层建模并管理图层,从而简化建模和参数设置的操作。模块还增加快速查找、属性批量编辑和局部检查等功能,提高面向蒙特卡洛核子输运计算的三维复杂模型的建模效率。     

飞行器大攻角非定常气动特性神经网络建模

大攻角气动特性预测与气动建模是新型飞行器提升飞行性能的重要内容.以轴对称导弹简化模型为研究对象，首先采用计算流体力学方法，对70°大攻角状态的非定常气动特性进行数值模拟，计算方法基于RANS的N-S方程，湍流模型采用SA模型，对流场采用有限体积法离散，无黏项采用Roe通量差分分裂格式，黏性项采用中心差分，时间推进采用LU-SGS格式的双时间步法.飞行器运动模式采用强迫振荡的方式，对5种不同振荡频率进行了非定常数值计算，并记录每一内迭代周期最终的气动力和力矩数值.其次，以CFD预测结果作为气动建模的样本，采用动导数模型、多项式模型等传统方法，进行气动建模，并分析其有效性和精度.最后采用神经网络方法对大攻角非定常气动力进行建模，并和动导数模型、多项式模型进行精度对比.结果表明，基于神经网络的人工智能气动建模方法具有较高的精度和适应性.该方法为飞行器大攻角非定常非线性气动建模，大攻角飞行稳定性分析与控制提供理论参考.      

近红外定性分析模型的稳健性与适应性分析

研究了近红外定性分析中模型的稳健性与适应性问题。讨论了单独建模延长建模周期对模型性能的影响,结果显示这种方法可以显著提高模型的稳健性,同时对模型的台间适应性也有所提升,但提升作用有限;研究了不同仪器联合建模的方法对模型性能的影响,该方法不仅可以显著提高模型的适应性,而且可以有效提高模型的稳健性。对比单独建模,可以缩短建模时间,减少模型建立的工作量;延长模型的适用期限,提高建模效率。结果表明,对模型适应性的测试,单独建模其正确识别率较低,不能满足应用的要求,而多台仪器联合建模可以达到90%以上,提升效果明显;对模型稳健性的测试,联合建模也能得到相比单独建模更好的模型识别效果,具有很好的应用价值。     

基于神经网络的电子器件分段建模方法

针对电路仿真领域中对具有复杂非线性特性的电子器件不能采用单-神经网络建模问题,提出了一种分段建模方法,降低了模型的复杂度,并通过对稳压二极管的建模验证了该方法的有效性.     

基于最小二乘支持向量机建模的混沌系统控制

提出了基于最小二乘支持向量机（LS-SVMs）建模的混沌系统控制方法.与前向神经网络相比，LS-SVMs的优点是其训练过程遵循结构风险最小化原则，不易发生过拟合现象；它通过解一组线性方程组可得到全局惟一的最优解；LS-SVMs的拓扑结构在训练结束时自动获得而不需要预先确定.该方法不需要被控混沌系统的解析模型，且当测量噪声存在情况下控制仍然有效.以一维和二维非线性映射为例进行数值仿真，表明该方法是有效和可行的. 关键词： 混沌控制 支持向量机 建模     

双向反射分布函数在空间目标可见光反射特性建模中的应用

针对空间目标可见光反射特性提出了一种建模方法.双向反射分布函数(BRDF)可以有效地 描述目标表面材料的空间反射特性和光谱特性.根据目标表面状况及背景辐射环境,选取合 适的双向反射分布函数模型,利用辐射理论在可见光波段建立了空间目标反射特性的数学模 型.基于轨道参数进行了仿真计算.计算结果表明太阳帆板与卫星主体相比,其在探测器入 瞳处的辐照度只小一个数量级,在目标光学特性分析时不可忽略.而且,空间目标反射特性 不仅与太阳、地球和目标三者之间的实时位置有关,还与其几何形状、表面材料等有关.仿真分析结果验证了建模的正确性.     

SN方法粒子输运计算程序自动建模关键技术问题研究

在充分调研和分析SN方法粒子输运计算程序自动建模方法的基础上，对建模过程中的模型文件格式识别、属性编辑、空腔处理及自动划分离散网格等关键技术问题进行了研究，并提出了合理可行的解决方法。通过对SNAM程序建模部分功能测试，验证了这些方法的正确性和有效性。This paper presents two approaches to enhance the geometry modeling ability of SN particle transport simulation codes and focus on the key issues that lie in the processing from CAD model to SN code geometry model, e.g. CAD file format support, void modeling, mesh generation and model-editing. SNAM （SN Automatic Modeling system） has been developed as an interface code between commercial CAD software and SN particle transport simmulation codes. The testing results have shown that the algorithm and implementation used in SNAM are efficient and capable of all the necessary processing from CAD model to SN geometry model.     

面向虚拟试验的可视化对象建模工具设计与实现

虚拟试验在现代军工产品研发过程中显得日益重要,但基于虚拟试验的可视化建模却并未得到充分关注。文中针对虚拟试验在军工产品研发中的应用,设计了虚拟试验定义语言(VITA Definition Language,VDL)原型,基于该语言,设计了可视化建模工具,具有VDL代码和可视化模型双向转化、可视化建模等功能,并论述了实现该工具需要的关键技术,包括VDL模型定义、可视化模型转化为VDL代码、VDL代码的解析和可视化模型自动生成等,最后给出了该可视化建模工具的实现以及对该工具进一步工作的展望。     

基础实验试题A:相变材料比热容及相变潜热的测量

第9届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A为相变材料比热容及相变潜热的测量,本文介绍了实验任务、试题设计及竞赛结果分析.试题包括系统漏热测量、石蜡比热和相变潜热的测量及误差分析3部分.本题重点考查了学生对比热和相变潜热的基本概念、热传递基本方式、能量守恒定律、牛顿冷却定律、外推法修正漏热等知识和方法的灵活运用能力,物理建模的能力,实验方案设计、热电偶测温仪的使用和实验操作等理论联系实际的能力,以及数据处理和误差分析能力.结合调查问卷反馈的分析表明：选手实验操作相对较好,物理建模相对薄弱.