实特征根的切线法

本文通过分析非线性方程的切线解法，给出了实特征根的一种数值解法即实特征根的切线法，并用此方法进行了实例演算。     

关于非线性方程的迭代法的一个注记

对于非线性方程 f(x)=0求近似根的问题,迭代法是逐次逼近的基本方法。现行的教材中对迭代函数的选择已有比较完善的结论,同时提出了迭代函数的不唯一性,选择适当的迭代函数则迭代序列收敛,如果迭代函数选择不当则迭代序列发散。本文就非线性方程给出了产生任一迭代函数都可采用适当的方法,使迭代序列收敛。扩大了迭代函数的选择范围。     

球锥体高超声速绕流的俯仰阻尼导数的数值计算

采用Navier Stokes方程描述球锥体外形非定常振动流场 ,在Etkin理论下给出俯仰阻尼导数的计算公式。对定常流场的计算采用ADI形式的NND格式 ,对非定常流场的计算采用四步Runge Kutta方法 ,并引入变系数残值光顺技术加速收敛。将俯仰阻尼导数计算结果与实验及工程计算进行了比较 ,并数值研究了其随振动中心的变化规律。     

WCNS格式在热化学非平衡流数值模拟中的应用研究

高精度格式因其在较低的计算资源消耗下仍能保持足够的精度而在精细流动结构的模拟中具有独特优势。首次将显式5阶加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)引入二维高温非平衡流计算。进行了自由流速度5.0~5.7km/s的高焓风洞和高空条件下的圆柱非平衡流场数值模拟,得到了正确的流场参数分布,壁面压力和壁面热流等结果与实验值吻合较好。计算结果表明WCNS-E-5格式较2阶的MUSCL格式具有更好的热流网格收敛特性。分析并针对算例条件初步解决了高阶格式在刚性化学反应流模拟中的鲁棒性问题,为进一步采用高阶格式开展流场结构更加复杂的热化学非平衡流数值研究奠定了良好基础。     

加权紧致非线性格式在热化学非平衡流数值模拟中的应用

高精度格式因其在较低的计算资源消耗下仍能保持足够的精度而在精细流动结构的模拟中具有独特优势。将显式5阶加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)引入二维高温非平衡流计算,进行自由流速度5.0~5.7 km/s的高焓风洞和高空条件下的圆柱非平衡流场数值模拟,得到正确的流场参数分布、壁面压力和壁面热流等结果与实验值吻合较好。计算结果表明,WCNS-E-5格式较2阶的MUSCL格式具有更好的热流网格收敛特性。分析并针对算例条件初步解决了高阶格式在刚性化学反应流模拟中的鲁棒性问题,为进一步采用高阶格式开展流场结构更加复杂的热化学非平衡流数值研究奠定了良好基础。     

AUSMPW+格式在高超声速热化学非平衡流数值模拟中的应用

将AUSMPW+格式应用到高超声速热化学非平衡流场的数值模拟中。为提高精度,采用了三阶MUSCL插值方法。与LU SGS方法结合,提高了单步计算效率和收敛性。采用热化学非平衡十一组元气体模型求解了非定常轴对称Navier Stokes方程组,得到了收敛结果。数值模拟结果与文献结果进行了对比,并在弹道靶中进行了钢质圆球的实验验证。计算结果与文献、实验的对比说明,AUSMPW+格式可以在热化学非平衡流的数值模拟中精确地捕捉到强弓形激波,得到准确的空气动力系数。     

平板翼流体动力边界积分多重网格计算

讨论了平板翼流体动力边界积分法多重网格计算模型,给出了残差计算格式和函数修正值计算公式,推导出与步长无关的环量多重网格计算公式.计算结果表明,利用多重网格方法加快了收敛速度,其数值计算的流体动力与试验值吻合.     

人工粘性法数值解一维 BURGERS 方程

本文通过对Brailovskaya格式的截断误差分析,对该格式作了人工粘性项修正。进行了数值实验,与文献[2]中所研究的几种格式作了比较。说明在计算精度和收敛速度等方面都较原格式为好。本文通过数值实验,进一步研究了隐式分裂格式,找到了较佳计算参量。     

常微分方程的割线迭代格式

在常微分方程的数值解法中，Euler的隐式格式稳定性较好，但由于它为隐式，因而给计算带来了极大地不方便。为了解决此问题，本文给出了一种数值解法——常微分方程的割线迭代格式。     

高超声速尖双锥流动高精度数值模拟

以25°/55°尖双锥外形的高超声速低焓层流流动模拟为例,对高阶加权紧致非线性格式模拟激波/边界层干扰流动的能力进行验证和确认。空间离散采用二阶MUSCL和三阶、五阶加权紧致非线性格式,时间离散采用二阶精度双时间步方法,通量函数采用混合Roe-Rusanov,AUSMPW+,Van Leer等,对比了不同精度空间离散格式对时间、网格收敛特性和通量函数耗散特性的影响。数值模拟结果表明采用高精度空间离散格式能在较疏的网格上获得收敛解,并能消除结果对通量函数的敏感性,但收敛需要推进更久的计算时间。数值模拟结果与实验测量结果吻合良好,满足工程精度要求。     

非线性压电振动能量俘获行为建模及其不同参数影响机理研究

如何利用非线性特性来改善压电振动能量捕获性能是工程实际中需要解决的一个问题,为此建立了非线性压电振动能量捕获行为的数学模型,利用定积分法推导了该模型的数值计算方法,并针对不同参数对非线性压电振子输出电能的影响特性进行了数值仿真,结果表明:减小非线性阻尼、增大非线性压电耦合系数均有利于提高非线性压电振动能量俘获的性能;减小非线性刚度能提高低频振动能量俘获的输出,但减小了共振带宽。     

小水线面双体船横摇阻尼特性数值与试验研究

针对安装稳定鳍的小水线面双体船开展了零速静水自由横摇衰减数值与试验研究。通过不确定度分析验证数值计算方法的可靠性,进而对比船体的线性横摇阻尼和非线性横摇阻尼,并分析摩擦阻尼和稳定鳍对小水线面双体船横摇恢复力矩的影响规律。结果表明:由数值计算求得的自由横摇衰减曲线与试验结果吻合良好;在线性横摇运动假设下,线性横摇阻尼系数随着初始横倾角的增加而增大;将通过数值计算求得的非线性阻尼系数代入到非线性横摇运动方程中能准确地模拟船体的自由横摇衰减运动;摩擦阻尼和稳定鳍对小水线面双体船零速静水自由横摇时的横摇恢复力矩贡献很小。     

Some experiments in global optimization

When applied to a problem which has more than one local optimal solution, most nonlinear programming algorithms will terminate with the first local solution found. Several methods have been suggested for extending the search to find the global optimum of such a nonlinear program. In this report we present the results of some numerical experiments designed to compare the performance of various strategies for finding the global solution.     

非线性转子系统碰摩现象的动力学仿真

针对一类非线性转子系统 ,建立了碰摩模型。在此基础上 ,通过模型的动力学仿真分析 ,研究了非线性碰摩转子系统的同频、倍频、分频、拟周期和混沌振动及其出现特点。其中揭示的振动特征对转子系统的状态识别与诊断具有一定的意义     

非平稳数据处理方法与瞬时频率

利用“经验模式分解”(EMD)方法,任何复杂的数集都能够被分解为有限且通常数量较少的“本征模式函数”。“本征模式函数”产生瞬时频率,最终结果表示为H ilbert谱规定的能量-频率-时间分布。应用“经验模式分解”方法表示自然现象中的传统非线性平衡系统及其数据的数值结果,同时给出实例展示了这种新方法的作用和效果。这种方法阐明了能量-频率-时间分布,进一步显示出对非线性非平稳系统的处理效果———精确化、形象化和可视化。     

多尺度法的设解形式之探讨

当采用多尺度法研究非线性振动问题时,经常会遇到不同情形下系统响应的设解形式不同的问题.文中针对一类具有平方和立方非线性项的单自由度和多自由度非线性系统,得到不同设解形式下的一次近似解和二次近似解,并与数值解相比较,发现两种设解形式的近似解与数值仿真解的解曲线吻合很好,表明传统的各种设解形式在研究弱非线性系统时都有很好的近似性.     

激波诱导异质气体界面失稳的数值模拟

基于二维N-S方程,利用有限差分数值离散方法,对激波诱导异质气体界面失稳的现象进行了数值模拟,与文献中实验结果和计算结果进行了定性比较,并进一步分析了整个流动的非定常动态变化特性和非线性特征.研究表明,本文数值模拟的非定常流场图谱与文献中的实验结果和数值结果吻合较好;数值结果捕捉到了六氟化硫界面的演变过程及流场中复杂的波系结构.     

Optimal motion planning in rapid‐fire combat situations with attacker uncertainty

This article provides a modeling framework for quantifying cost and optimizing motion plans in combat situations with rapid weapon fire, multiple agents, and attacker uncertainty characterized by uncertain parameters. Recent developments in numerical optimal control enable the efficient computation of numerical solutions for optimization problems with multiple agents, nonlinear dynamics, and a broad class of objectives. This facilitates the application of more realistic, equipment‐based combat models, which track both more realistic models, which track both agent motion and dynamic equipment capabilities. We present such a framework, along with a described algorithm for finding numerical solutions, and a numerical example.     

A new bivariate negative binomial distribution

A new bivariate negative binomial distribution is derived by convoluting an existing bivariate geometric distribution; the probability function has six parameters and admits of positive or negative correlations and linear or nonlinear regressions. Given are the moments to order two and, for special cases, the regression function and a recursive formula for the probabilities. Purely numerical procedures are utilized in obtaining maximum likelihood estimates of the parameters. A data set with a nonlinear empirical regression function and another with negative sample correlation coefficient are discussed.