基于GPU的快速有限元法求解密度场

为了快速计算分析利用视频测量方法测得的高速风洞试验密度场在扰动流场作用下的实验数据，针对密度场的数值求解问题，经过光线偏折理论分析密度场得到的二阶偏微分方程，对其研究实现了CPU串行有限元法求解。在此基础上提出了基于GPU的快速有限元求解密度场的方法，该方法经过对串行有限元法求解过程效率分析后，将耗时的神经网络拟合、总刚度矩阵和总载荷向量的求解进行了基于GPU的并行加速。实验结果表明:在精度满足实际工程要求的前提下，相对于CPU串行求解方法，所提方法可大大提高求解效率，且随着网格剖分成倍加密，其加速比成倍增加。      

多延迟动脉自旋标记技术的量化原理及其临床研究

动脉自旋标记(Arterial Spin Labeling,ASL)技术作为一种新兴的灌注成像技术,能够在无需对比剂下进行无损成像,其临床应用日趋广泛。本文阐述了多延迟ASL技术的量化原理,然后与正电子发射型计算机断层显像技术(Positron emission computed tomography,PET)和电子计算机断层扫描技术(Computed tomography,CT)进行对比,分析了该技术在实际应用中的优势。最后,总结了多延迟ASL技术的临床研究内容及科研前景,并探讨了其在脑血管等疾病研究中的应用,指出多延迟ASL技术对于脑血管等疾病的预防及治疗具有巨大的潜力。     

基于粗糙集属性约简和支持向量机的变压器故障诊断

针对油浸式变压器的故障诊断问题,提出一种利用差异化的粗糙集属性约简与有向无环图-支持向量机(DAG-SVM)相结合的方法实现变压器故障类型的快速诊断。该方法首先通过油浸液中溶解气体量的历史数据及其对应的故障类型建立原始故障决策表;然后利用等频率间隔划分法对条件属性数据作离散化处理,利用差分矩阵对决策表信息进行差异化属性约简,建立每两类故障间的诊断规则,消除对决策结果区分度较低的冗余属性;最后根据约简属性的对应数据作为特征向量输入,构建有向无环图-支持向量机多分类诊断网络,进而实现对故障类型的判断。仿真实例表明,该方法在系统检测中提高了故障诊断的准确率。     

近地磁尾方位角流期间的场向电流增强

以往研究表明，地向高速流在近地磁尾可演化为方位角流，电离层内的方位角流和极光膨胀活动发生时，通过磁力线追踪到近地磁尾等离子体片的对应部分通常为地向和方位角高速流.通过对2016-2018年THEMIS卫星计划中THA，THD，THE三颗卫星同时观测到的数据进行分析、甄别后，在筛选出的62个事件中挑选一个典型的方位角流事件，与过去单颗卫星在不同时间段内的观测数据统计平均给出的结果进行对比分析发现，三颗卫星同时观测到的数据与过去单颗卫星在不同时间段内观测数据的统计平均结果存在较大差异.通过比较此事件期间等离子体流在xy平面的流场图发现，场向电流的大小与三颗卫星同时观测到的流场剪切度有较好的相关性.研究结果表明，方位角流期间近地磁尾和电离层通过场向电流耦合时，场向电流并不是在一个较宽的磁地方时内均匀分布，而是在一个局域化区域及较短的时间内产生强场向电流，这可能是由于方位角流在xy平面内的强剪切而造成的.      

复合材料加筋壁板压缩屈曲与后屈曲分析

为了建立复合材料加筋壁板承受压缩载荷下屈曲、后屈曲和破坏整个失效过程的数值分析方法,对复合材料加筋壁板进行了压缩稳定性试验和有限元分析研究。采用特征值分析法对加筋壁板进行了屈曲分析,得到加筋壁板的屈曲模态、屈曲特征值及屈曲载荷;根据加载端的载荷-位移曲线采用弧长法(Riks),得到了弧长法的屈曲载荷及后屈曲承载路径;引入失效准则,得到后屈曲直至破坏的承载能力。对比两种有限元分析法与试验结果可以得到:加筋壁板的后屈曲承载能力很大,特征值法分析屈曲载荷较弧长法更精确,而弧长法可以更好模拟后屈曲行为,建立的分析法与试验结果吻合较好。     

基于有向元胞自动机复杂环境下直升机飞行路径规划研究

针对直升机在复杂环境飞行时,缺乏自动导航,飞行难度大的问题,提出基于有向元胞自动机的直升机飞行路径规划算法。在考虑直升机的飞行性能,限制区域的大小,飞行速度等限制条件下建立空域的网格模型,利用机载星基导航和定位系统生成精确的定位信息,建立有向元胞自动机运动规则,确定有向元胞自动机的运动方向,从而构建了直升机空中自动导航的算法,实例表明:基于该算法的仿真,在复杂环境中,直升机能够规避障碍物,自动生成飞行路径,有效提高直升机飞行安全。     

基于改进子空间投影的无源雷达弱目标检测方法

基于子空间投影的无源雷达弱目标检测方法是将回波通道接收信号投影到与多径干扰子空间和强目标子空间均正交的子空间内,需要构造的投影矩阵维数过大,导致计算量很大。为了解决这一问题,利用多次小维数投影代替大维数投影,提出了一种改进的无源雷达弱目标检测方法。首先将接收信号投影到多径干扰的正交补子空间内,然后连续地将信号投影到强目标的正交补子空间内,最终达到干扰抑制和弱目标检测的目的。本方法可以有效抑制多径、强目标干扰,在保持检测性能的同时大幅度降低计算量,提高了方法的实时性。仿真结果表明了方法的有效性。     

基于多尺度指定元分析的多故障诊断方法

主元分析(Principal component analysis,PCA)固有的模式复合效应使得多尺度主元分析(Multi-scaleprincipal component analysis,MSPCA)仍无法做故障模式辨识,且各尺度上和重构后数据分别建立PCA模型的计算量非常大。本文建立一种多尺度指定元分析(Multi-scale designated component analysis,MSDCA)方法,将具有明确物理意义的指定模式作为多尺度空间中观测数据和重构后观测数据的统一投影框架,旨在解决MSP-CA在多尺度空间中仍无法进行故障模式辨识的不足,并避免其在各尺度上需分别建立不同统计模型的繁琐性,同时可改进单尺度指定地分析(Designated component analysis,DCA)方法的诊断性能。仿真结果表明了该方法的有效性。