Robin型离散Schwarz波形松弛算法的收敛性分析

Schwarz波形松弛(Schwarz waveform relaxation,SWR)是一种新型区域分解算法,是当今并行计算研究领域的焦点之一,但针对该算法的收敛性分析基本上都停留在时空连续层面.从实际计算角度看,分析离散SWR算法的收敛性更重要.本文考虑SWR研究领域中非常流行的Robin型人工边界条件,分析时空离散参数t和x、模型参数等因素对算法收敛速度的影响.Robin型人工边界条件中含有一个自由参数p,可以用来优化算法的收敛速度,但最优参数的选取却需要求解一个非常复杂的极小-极大问题.本文对该极小-极大问题进行深入分析,给出最优参数的计算方法.本文给出的数值实验结果表明所获最优参数具有以下优点:(1)相比连续情形下所获最优参数,利用离散情形下获得的参数可以进一步提高Robin型SWR算法在实际计算中的收敛速度,当固定t或x而令另一个趋于零时,利用离散情形下所获参数可以使算法的收敛速度具有鲁棒性(即收敛速度不随离散参数的减小而持续变慢).(2)相比连续情形下所获收敛速度估计,离散情形下获得的收敛速度估计可以更加准确地预测算法的实际收敛速度.     

择优RBF神经网络下切削率的优化

本文通过择优RBF(径向基函数,Radial Basis Function)神经网络对影响切削加工过程的切削参数进行建模,对切除率进行拟合预测;提出松弛误差作为衡量网络精度的指标,使RBF选择最优的分布密度,从而有效提高RBF神经网络的拟合预测能力;并将择优RBF的拟合和预测结果与BP的相应结果进行了比较,结果显示择优RBF神经网络的拟合和预测精度大大优于BP神经网络.     

以时温等效方法研究尼龙1010应力松弛行为及使用寿命预测

以尼龙材料的应力松弛行为作为研究对象, 考察初始应变为1.0%, 2.8%和5.1%的尼龙1010样品在温度区间293353 K的松弛曲线, 采用时间-温度等效叠加方法得到了松弛模量主曲线, 计算出叠加过程中的表观活化能、 松弛过程中的活化体积和应力辅助功. 结果表明, 整个松弛过程中的表观活化能和应力辅助功表现出相同的变化趋势, 体现出松弛过程中克服运动单元位垒的过程. 当293323 K区间的松弛曲线叠加时, 随着初始应变的增加, 表观活化能和应力辅助功均逐渐降低, 有助于聚合物内部的运动单元越过能垒发生松弛, 与松弛过程中的应力辅助热活化理论相一致; 当333353 K区间的松弛曲线叠加时, 不同初始应变样品的表观活化能均为260 kJ/mol, 应力辅助功均为60 MPa·nm³, 说明松弛过程中克服运动单元的能垒与应力作用无关. 根据松弛主曲线, 计算出了尼龙1010在1.0%, 2.8%和5.1% 3种形变下, 长时间范围内应力衰减与时间的关系, 为预测实际使用过程中的应力松弛行为提供了依据.     

高功率固体激光近场强度功率谱密度特性分析

高功率固体激光驱动器的负载能力已经成为限制驱动器发展的瓶颈问题,负载能力研究的主要是激光束近场和光学元件的相互作用过程。采用功率谱密度(Power spectral density,PSD)方法分析了多程放大构型高功率固体激光驱动器实验输出近场强度的频谱在激光强度提升过程中的演变规律,分析了引起近场强度调制的主要因素。结果表明,高强度下,激光驱动器的输出近场存在明显的频谱特征,二维功率谱密度近似满足各向同性,近场调制主要源于小尺度自聚焦效应,PSD曲线显示获得增长的频率主要是各级空间滤波器截止频率所限定的频段。     

Observation of β-Relaxation in Sub-Tg Isothermally Annealed Al-Based Metallic Glasses

Al85Ni5 Y8Ca2 and Al88Ni5 Y6Co2Fe2 metallic glasses are fabricated by melt spinning. A kink or a small exothermic peak is observed for both the samples isothermally annealed at sub-glass transition temperatures. Temperature modulated differential scanning calorimetry （TMDSC） data disapprove amorphous phase separation. The activation energies derived from Kissinger plots of the exothermic process on DSC curve around glass transition temperature are consistent with those of β-relaxation of metallic glasses.     

阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响

分析了阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响.首先由双线阵指向性函数及左右舷抑制比公式,推导并定义了双线阵声呐实现左右舷分辨的两个关键参量──特征方位和特征频率.然后在引入阵形畸变量的基础上,利用阵形畸变时的左右舷抑制比公式,进一步推导得到特征方位及特征频率关于阵形畸变量的解析关系式.理论分析、仿真结果以及海上试验数据都表明,阵形畸变会改变特征方位和特征频率,造成拖曳双线阵左右舷分辨性能下降甚至再次产生左右舷模糊.     

竖直恒温面自然对流边界层不稳定性研究

在无扰动、随机式扰动以及正弦式扰动下,通过对竖直恒温面处状态Ra为1.328×10^9、Pr为6.24的自然对流进行模拟,探索了热边界层的不稳定性和共振强化自然对流换热。结果表明:(1)竖直自然对流边界层上游位置的随机式扰动对热边界层的影响主要体现在稳定阶段;(2)该状态下的竖直自然对流边界层的特征频率为15 067,且相比于无扰动状态,频率为15 067的正弦式扰动能在竖直恒温面处提高5.15%的换热量;(3)在竖直自然对流边界层上游位置加入特征频率的正弦式扰动,竖直恒温面处的局部努塞尔数Nu均出现明显波动,且波动随着边界层高度的增加而增大。     

PEMFC阳极间歇排氢电化学反应过程的MRTBoltzmann研究

本文基于单相等温模型,以间歇排气PEMFC阳极部分为研究对象,采用多松弛Boltzmann方法从孔隙尺度对间歇排气PEMFC内阳极中的流动、传质、电化学反应等电池局部特性进行模拟,并研究了操作温度、压力等对阳极局部特性分布的影响。结果表明,多松弛Boltzmann方法可以很好地预测PEMFC阳极流体流动情况,间歇排氢有助于提升电池的性能,电池操作温度及压力对间歇排氢的电池性能有一定的影响。     

非线性绝对值方程组的类SOR迭代方法

提出了非线性绝对值方程组(AVE)问题解的存在性和唯一性的一个充分条件,构建了数值求解方程组的类超松弛迭代方法,并证明其收敛性.数值算例表明该迭代方法是非常有效的.     

尼龙1010应力松弛行为研究

尼龙1010样品在初始应变为1%、2.8%和5.1%的条件下,在不同的恒温环境中分别进行不少于10 h的应力松弛实验,得到20~80℃范围的应力松弛曲线.研究了不同应力、温度下的应力松弛速率、松弛过程的残余应力、活化体积以及相关参数的数学关系.结果表明,尼龙样品在松弛过程中存在一定的形变残余应力,体系存在恒定的长时模量.不同初始应变的尼龙样品松弛过程表现出相似的规律,当松弛速率-d(σ/σ0)/dlnt达到最大值后,在一段时间内聚合物内部活化单元发生松弛,-dσ/dt与作用于样品的有效应力σ*为指数关系.随着松弛过程的进行,应力减小到一定程度后,活化体积V逐渐增加,此时独立的活化单元运动受到限制,聚合物内部依靠多个活化单元的协同运动将内应力逐渐松弛,应力辅助功Vσ*为常数,-dσ/dt与σ*满足幂律关系,幂指数为σ*V/(k T).