基于EBE策略求解流场问题的有限元方程解法研究

本文首先阐述了用有限元法求解流场问题的基于单元接单元（EBE）技术的并行双共轭梯度法（Bi-CGSTAB)。然后引入网格分维概念，并基于网格分维分析和比较了直接法等三种算法的存储量和操作数。最后在国家性能计算中心（成都）的曙光2000并行系统上，采用MPI消息传递实现了此种算法，计算了定常三维空穴流，取了较好的加速比。得到如下结论：EBE迭代法不必生成和存储总刚矩阵，在很大程度上节省了内存，并且它具有良好的并行性，所以EBE的迭代法能有效提高求解流场问题的规模和速度。     

基于子结构法的大型结构数值敏度计算技术

针对大型结构直接精确敏度分析方法解方程规模大、求解时间长的问题,发展一套基于有限元子结构法的处理技术。大型结构中,数值敏度计算的伪载荷仅与涉及设计变量的结构单元有关,因此存在大量零元的可能性。根据此特点通过节点重排将与设计变量有关的节点位移排到总位移列阵序的后面,按重排后的顺序投放刚度矩阵,然后对其进行区域分块,并聚缩得到规模较小的矩阵。算例计算表明:利用此矩阵求解结构位移场的导数,不但保持了精确法的精度,而且在优化设计的敏度计算中,这些较小规模的数据又被多次使用,从而显著提高计算效率。     

基于多重动态子结构法的大型复杂结构动力分析技术

针对传统动力学分析方法无法有效地解决大型复杂工程结构动力问题的局限性,引入了一套适用于复杂大系统结构建模分析的新技术—多重动态子结构法。详细论述了多重多级动态子结构基础理论,介绍了采用多重动态子结构技术进行动力建模分析的工程实现方法,并开展了该方法在某大型四机并联液体火箭发动机中的应用研究。研究结果表明:仿真分析的前六阶模态与试验值吻合较好,模态频率的相对误差小于5%,模态置信因子MAC≥0.9,该动力分析方法可准确预示发动机结构的动力学特性;相比整体有限元分析方法及传统(单级)子结构法,其建模、求解效率得到大幅度提高;验证了多重动态子结构法是研究大型复杂结构动力问题的一种有效方法。     

翼盒结构的可靠性分析及基于系统可靠性的优化设计

 本文研究了翼盒结构的可靠性分析及基于系统可靠性的结构优化设计方法。采用发展了的优化准则法枚举系统的主要失效模式,和Feng的高精度法计算系统破坏概率,提出两个迭代公式进行元件尺寸的优化设计。算例结果表明本文方法是中、大型结构系统可靠性分析及优化设计的有效方法。     

大型冶金企业原燃料网络信息系统的设计与实现

本文介绍了一个大型钢铁企业原燃料系统的大型ＭＩＳ。该系统是４个ＬＡＮ的互联系统，并采用三级客户机／服务器计算模式。该系统初步具备了Ｉｎｔｒａｎｅｔ规模。     

我国社区银行的发展思路——基于社区银行的内涵及产权模式的分析

发展社区银行是完善中国金融体系和促进经济和谐的重要手段.它有着资产规模小、经营机制灵活、获取信息及时、服务方便快捷等优势,并能够有效缓解当前我国中小企业融资难等困境,是大型国有银行的有益补充.文章在分析我国社区银行发展现状和不同产权模式的优劣后,认为我国应以股份制或股份合作制模式建立社区银行,并对社区银行的发展路径和发展策略提出了对策建议.     

民航动态

海航集团与中国旅游集团签署战略合作协议4月11日,海航集团与中国旅游集团在海口海航大厦举行战略合作签约仪式。为有效推动自贸港消费升级,双方将推出系列特色航空旅游产品及大型免税购物活动,启动"日月广场嗨购促销""海南航空大型机票促销"等活动,为疫情后的海南旅游文化市场增添活力,让利惠民,促进扩大消费规模,提升海南社会经济发展。     

基于遗传算法的大型空间结构模型降阶

 采用遗传算法求解大型空间结构的模型降阶问题。给出了模型降阶的数学表示和所用遗传算法的有效形式，即编码方式、适值方式、交叉方式和变异方式等。仿真实例说明，遗传算法优于标准内平衡法和Hopfield神经网络方法。     

用于静力分析的航空结构分析系统Ⅰ型（HAJIF-Ⅰ）

用于静力分析的航空结构分析系统是航空工业首次研制的一个大型程序系统。这一系统采用多级子结构分析技术,可以适应各种类型航空结构的线性静力分析。解题的规模最大为99个子结构,每个子结构的节点自由度为3000。系统配置有数据自动生成语句和结构分析专用语句,有较强的原始数据生成能力和用户组织自己的运算流程的灵活性。系统提供了自动分块加有效列及超元矩阵两种大型稀疏矩阵的解法,可由用户根据结构特点和计算机容量选用。在程序组织上采用两级管理的模块式结构,便于修改和逐步扩充系统的功能。整个系统约有30000条源语句,绝大部分用FORTRAN-Ⅳ写成,易于转机。在本文最后,举了某飞机用本系统进行应力分析的用户说明书形式做为例子,表明应用本系统是十分方便的。     

小型民营航空公司的地方“血脉”

近年来,除了春秋、吉祥等较大的民营资本控股的航空公司外,小型民营航空公司纷纷出现重组、寻找合作方或者破产等情况,尤其是2020年疫情来袭之后,这种情况更为常见.小型民营航空公司的合作方主要包括大型国有航空公司(东星并入国航)、地方资本(湖南政府入资红土航空等)和民营航空公司.由于小型民营航空公司的机队规模小,航线网络单薄,与大型航司网络匹配度低,大型航司收购小型民营航空公司的意愿往往并不高,因此,小型民营航空公司主要以地方资本作为重组对象.     

民用飞机重心包线研究

民用飞机重心包线是保证飞机使用安全的重要防线,是飞机飞行使用中不可逾越的一道屏障。重心包线设计的好坏不仅影响飞机的飞行性能,更直接影响飞机使用的经济性和安全性,其确定是总体、气动、操稳、性能、强度、重量等多专业分析、权衡的结果。从重心对性能的影响,重心限制边界的分析及如何设计好重心包线三个方面进行了较系统的分析研究,为...     

利用模态编码进行结构损伤位置识别的自联想储存器神经网络方法

 提出了一种基于自联想储存器神经网络的结构损伤识别方法,该网络的训练数据为经编码后的结构模态向量。和传统BP网络相比,这种方法收敛性能较好且不易陷入局部极小值。另外,为判断识别结果的正确性,提出了一种基于向量间距离的可靠性分析方法。最后,以一个悬臂梁为算例验证了该方法的有效性和可行性。     

Stewart平台铰点工作空间的研究

针对并联六自由度运动平台工作空间大小与结构尺寸参数评价关系问题进行了探讨,提出了6-6结构六自由度并联机构铰点工作空间的概念,并以此出发建立了工作空间大小与尺寸参数的联接关系表达式,从而实现了直接依据工作空间大小进行结构尺寸设计而不必进行大量工作空间反复核算。通过仿真实验不仅验证了投入使用的飞行模拟器六自由度运动平台结构设计的合理性,而且依据铰点工作空间的原理构造出Stewart平台位置可达工作空间。此方法既为系统总体结构参数合理选择提供理论依据,又对Stewart平台工程设计提供机构边界运动范围,为工作空间的分析与综合提供了新途径。     

完全解耦3T2R并联机器人构型综合方法

针对并联机构内部耦合性带来运动学和动力学分析困难的问题,基于G_F集理论提出一种简单而有效的三移动两转动(3T2R)完全解耦构型综合方法。首先,阐述G_F集并联机器人构型理论;其次,根据G_F集的求和运算和转动轴线迁移定理,给出了机构输入运动副选择原则以及解耦支链设计准则;按照完全解耦并联机构设计步骤,列举出了3T2R并联机构各解耦分支运动链,综合出了含有单、双驱动支链的3T2R五自由度完全解耦并联机构,得到了大量新构型;通过所综合出的一种新型并联机构,运用约束螺旋法对机构的自由度数目和运动特性进行分析,根据机构输入与输出参数间关系式,求解得到机构雅可比矩阵,验证了机构的解耦特性,进一步证明了该构型方法的有效性。研究对解耦并联机构的构型设计具有理论指导意义。     

考虑重心位置不确定性的无尾无人机优化设计

飞机的飞行性能与重心(CG)位置密切相关,尤其是后掠式无尾飞机的重心位置对其飞行性能影响更甚,如果重心位置发生变化,升力分布随之改变,进而影响飞机航时。针对这个问题,从气动布局和设计方法两方面,设计了一种航时对重心位置不敏感的无尾无人机(UAV)。气动布局上,提出了利用螺旋桨动力配平纵向力矩的鸥翼(GW)布局,以减小重心位置变化对升阻特性的影响;设计方法上,采用稳健性优化设计(RDO)理论,分析重心位置不确定时的航时低敏感度问题。以一架小型电动无人机为研究对象,建立了无尾无人机稳健性优化设计环境,包括总体设计、代理模型构造以及稳健性优化。分析结果表明:利用螺旋桨动力配平的鸥翼布局使重心可用范围增加了5%;静安定裕度在5%~15%变化时,该布局可以有效提高航时稳健性。采用稳健性优化得到的无人机几何参数,大幅度降低了重心位置对航时的影响,显著提升了满足约束的概率。     

民用飞机平尾载荷的不确定性及全局灵敏度分析

针对飞行载荷计算输入数据的随机不确定性会导致载荷计算结果波动的现象,采用Monte Carlo模拟方法和基于方差的全局灵敏度分析方法对民用飞机急剧俯仰机动随机平尾载荷进行不确定性及全局灵敏度分析。具体分析了飞机气动特性和重心的不确定性对迎角贡献平尾载荷、升降舵偏度贡献平尾载荷及平尾总载荷的影响,进一步通过全局灵敏度分析找出影响平尾载荷计算结果的主要因素。不确定性分析结果表明:气动特性和重心的不确定性导致迎角贡献平尾载荷的波动程度很大。灵敏度分析结果表明:1)升降舵偏度贡献平尾载荷只受升降舵效率的影响;2)迎角贡献平尾载荷主要受无尾飞机零迎角俯仰力矩系数和重心的影响;3)平尾总载荷受升降舵效率的影响最大,受无尾飞机零迎角俯仰力矩系数及重心的影响次之。此外也验证了方法的有效性,对提高飞行载荷的计算精度有一定的指导意义。     

基于谐波平衡法和 V-g 法的高效颤振预测分析

提出了一种高效的颤振预测分析方法,将之应用于跨声速颤振边界分析及结构参数影响研究中。本方法基于频域颤振分析 V-g 方法,为气弹系统提供一定的人工阻尼使之保持简谐运动状态,从而将结构动力学方程转换到频域内。然后通过高效的谐波平衡法得到一系列简谐运动频率下的气动力描述函数矩阵,结合频域结构方程,将气弹系统的稳定性问题转化为广义特征值求解。结果表明：本方法计算得到的颤振边界与高精度的时间推进方法非常吻合,分析效率有了明显的提升,而且当结构参数发生变化后,只需进行若干次广义特征值求解即可得到新的颤振边界,无需像时间推进方法一样开展大量的气动/结构耦合数值模拟。     

Reliability and Sensitivity Analysis of Transonic Flutter Using Improved Line Sampling Technique

The improved line sampling (LS) technique, an effective numerical simulation method, is employed to analyze the probabilistic characteristics and reliability sensitivity of flutter with random structural parameter in transonic flow. The improved LS technique is a novel methodology for reliability and sensitivity analysis of high dimensionality and low probability problem with implicit limit state function, and it does not require any approximating surrogate of the implicit limit state equation. The improved LS is used to estimate the flutter reliability and the sensitivity of a two-dimensional wing, in which some structural properties, such as frequency, parameters of gravity center and mass ratio, are considered as random variables. Computational fluid dynamics (CFD) based unsteady aerodynamic reduced order model (ROM) method is used to construct the aerodynamic state equations. Coupling structural state equations with aerodynamic state equations, the safety margin of flutter is founded by using the critical velocity of flutter. The results show that the improved LS technique can effectively decrease the computational cost in the random uncertainty analysis of flutter. The reliability sensitivity, defined by the partial derivative of the failure probability with respect to the distribution parameter of random variable, can help to identify the important parameters and guide the structural optimization design.     

Static aeroelastic analysis of very flexible wings based on non-planar vortex lattice method

A rapid and efficient method for static aeroelastic analysis of a flexible slender wing when considering the structural geometric nonlinearity has been developed in this paper. A non-planar vortex lattice method herein is used to compute the non-planar aerodynamics of flexible wings with large deformation. The finite element method is introduced for structural nonlinear statics analysis. The surface spline method is used for structure/aerodynamics coupling. The static aeroelastic characteristics of the wind tunnel model of a flexible wing are studied by the nonlinear method presented, and the nonlinear method is also evaluated by comparing the results with those obtained from two other methods and the wind tunnel test. The results indicate that the traditional linear method of static aeroelastic analysis is not applicable for cases with large deformation because it produces results that are not realistic. However, the nonlinear methodology, which involves combining the structure finite element method with the non-planar vortex lattice method, could be used to solve the aeroelastic deformation with considerable accuracy, which is in fair agreement with the test results. Moreover, the nonlinear finite element method could consider complex structures. The non-planar vortex lattice method has advantages in both the computational accuracy and efficiency. Consequently, the nonlinear method presented is suitable for the rapid and efficient analysis requirements of engineering practice. It could be used in the preliminary stage and also in the detailed stage of aircraft design.     

有限元的一种并行算法及实现

当前,由于有限元素法大都使用串行算法,处理时间较长。本文根据有限元素法的特点和采用的并行计算机结构,提出了一种并行有限元算法,能大大提高其处理速度,加快处理周期。且算法简单,实现方便。