一种强耦合Spalart-Allmaras湍流模型的RANS方程的高效数值计算方法 被引量：11

1

作者 杨小权 杨爱明 孙刚 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2007-2018,共12页

在工程实际中,一方程湍流模型或两方程湍流模型的求解通常和雷诺平均Navier-Stockes(RANS)方程的求解是解耦的,也称之为松耦合求解。在松耦合求解过程中,RANS方程和湍流模型方程通常采用不同的数值方法异步求解。这种求解方式很容易产... 在工程实际中,一方程湍流模型或两方程湍流模型的求解通常和雷诺平均Navier-Stockes(RANS)方程的求解是解耦的,也称之为松耦合求解。在松耦合求解过程中,RANS方程和湍流模型方程通常采用不同的数值方法异步求解。这种求解方式很容易产生因两者计算精度不一致而引起的额外数值耗散。为了消除这种耗散,将RANS方程与Spalart-Allmaras模型方程耦合成一个系统方程——强耦合RANS方程,并发展了一种用于求解该系统方程的高效强耦合算法,其中对流项离散采用了Roe格式,时间项的离散采用了隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式,为了提高计算效率,采用了三层V循环多重网格方法。通过翼型/机翼和振荡翼型/机翼等算例验证了本文发展的强耦合算法不仅具有较好的收敛性,而且计算精度明显优于松耦合算法,特别对于阻力的预测,强耦合算法更加准确。 展开更多

关键词 Spalart—Allmaras湍流模型 RANS方程 强耦合算法 多重网格方法 双时间方法

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一种改进的快速角点检测方法研究 被引量：9

2

作者 郭永芳 于明 孙以材 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第12期159-161,164,共4页

传统的Harris角点检测算法检测率和可重复率高,但无法满足实时性要求,而Trajkovic等提出的角点检测器虽然计算量小,但是易对边缘产生伪响应,针对这些问题,提出一种新的基于Harris的快速角点检测算法。该算法使用多格算法,并使用四个基... 传统的Harris角点检测算法检测率和可重复率高,但无法满足实时性要求,而Trajkovic等提出的角点检测器虽然计算量小,但是易对边缘产生伪响应,针对这些问题,提出一种新的基于Harris的快速角点检测算法。该算法使用多格算法,并使用四个基础方向上最小强度变化作为预处理结果,再使用自相关矩阵得到角点的响应函数。实验结果表明,新算法改进了Harris算法和MIC算法,能够有效地抑制边缘响应及纹理角点,并且能够满足实时性要求。 展开更多

关键词 角点检测 HARRIS算法 最小亮度变化(MIC)算法 多格算法

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频率域波动方程正演中的多网格迭代算法 被引量：7

3

作者 马召贵 王尚旭 宋建勇 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页

频率域波动方程求解中,需要对大型的稀疏矩阵求逆。直接解法计算时间长,占用内存大,更难以求解3D问题;目前普遍采用的迭代算法又存在收敛速度慢,用于复杂介质模型甚至存在不收敛的问题。本文选择在外层利用双共轭梯度稳定算法求解不定矩... 频率域波动方程求解中,需要对大型的稀疏矩阵求逆。直接解法计算时间长,占用内存大,更难以求解3D问题;目前普遍采用的迭代算法又存在收敛速度慢,用于复杂介质模型甚至存在不收敛的问题。本文选择在外层利用双共轭梯度稳定算法求解不定矩阵,采用一个频率域的衰减波动方程算子作为双共轭梯度稳定算法的预条件算子,然后在内层利用多重网格算法计算该算子的近似逆。文中方法能提高整个迭代算法的收敛速度,解决迭代算法不稳定问题。数值模拟结果验证了文中算法的有效性。 展开更多

关键词 多重网格算法 迭代算法 波动方程 频率域 双共轭梯度 正演 方程求解 收敛速度

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用强耦合RANS方法模拟旋翼悬停流场 被引量：3

4

作者 姬昌睿 杨小权 +2 位作者 杨爱明 司江涛 刘沛清 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1894-1903,共10页

在旋转坐标系下,将Spalart-Allmaras(S-A)一方程湍流模型和Reynolds-averaged NavierStokes(RANS)方程耦合成一个新的RANS方程,并发展了基于多块重叠网格的强耦合RANS求解方法,用于直升机旋翼悬停流场的数值模拟.为了提高计算效率,针对... 在旋转坐标系下,将Spalart-Allmaras(S-A)一方程湍流模型和Reynolds-averaged NavierStokes(RANS)方程耦合成一个新的RANS方程,并发展了基于多块重叠网格的强耦合RANS求解方法,用于直升机旋翼悬停流场的数值模拟.为了提高计算效率,针对多重网格方法在多块重叠网格上实施的困难,提出了一种基于重叠网格的多重网格实施方法.通过对Caradonna-Tung(C-T)和ONERA 7A旋翼悬停算例验证了发展的强耦合RANS方法和基于重叠网格的多重网格实施方法的有效性.研究结果表明:发展的基于重叠网格的多重网格方法有较高的计算效率,3层网格的加速比约为7.7;强耦合RANS法的计算精度明显高于传统的松耦合RANS方法,特别是在与阻力相关性能参数的预测中,强耦合RANS方法的预测结果更加精确. 展开更多

关键词 悬停旋翼 Spalart-Allmaras湍流模型 RANS方法 强耦合 多重网格方法 重叠网格

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基于MG-CG算法的图像超分辨率重建 被引量：2

5

作者 韩玉兵 束锋 +1 位作者 孙锦涛 吴乐南 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1394-1397,共4页

提出一种基于多重网格(MG)和共扼梯度(CG)算法相结合的图像超分辨率重建快速算法.首先采用Tikhonov正则化方法给出图像超分辨率重建模型;然后在系统介绍MG和CG算法的基础上,针对超分辨率重建中常见对称正定稀疏线性方程的求解,提出多重... 提出一种基于多重网格(MG)和共扼梯度(CG)算法相结合的图像超分辨率重建快速算法.首先采用Tikhonov正则化方法给出图像超分辨率重建模型;然后在系统介绍MG和CG算法的基础上,针对超分辨率重建中常见对称正定稀疏线性方程的求解,提出多重网格-共扼梯度(MG-CG)算法;详细讨论了MG-CG算法的光滑、限制、插值操作以及计算复杂度.实验结果表明该算法与MG、CG和Richardson迭代算法相比,具有更快的收敛速度. 展开更多

关键词 图像处理 超分辨率重建 多重网格算法 共扼梯度算法 多重网格-共扼梯度算法

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模拟开挖过的非线性自适应多重网格有限元方法 被引量：2

6

作者 唐学军 王建华 曹文贵 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期88-96,共9页

开发了模拟多步开挖过程的非线性自适应多重网格有限元方法。实现了随开挖工作面不断移动而自适应加密有限元网格的过程 ;提出了变化网格中的已知边界荷载及开挖边界释放荷载的移置方法 ;为适应增量荷载下自适应有限元分析的需要 ,研究... 开发了模拟多步开挖过程的非线性自适应多重网格有限元方法。实现了随开挖工作面不断移动而自适应加密有限元网格的过程 ;提出了变化网格中的已知边界荷载及开挖边界释放荷载的移置方法 ;为适应增量荷载下自适应有限元分析的需要 ,研究了不同网格间有限元计算结果的传递及网格退化处理等问题。最后 。 展开更多

关键词 自适应有限元 模拟开挖过程 多重网格方法 岩土工程数值分析

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并行多重网格算法求解跨声速 Euler 方程 被引量：1

7

作者 莫则尧 李晓梅 +1 位作者 徐庆新 陈作斌 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1998年第2期192-198,共7页

在工作站网络分布式存贮ＰＶＭ环境下组织了有效求解三维跨声速Ｅｕｌｅｒ方程多重网格算法的并行计算，讨论了如何将串行算法转变为并行算法，并有效提高并行效率的一些基本方法。最后分析了影响并行效率的一些瓶颈问题。

关键词 多重网格算法 EULER方程 跨声速 并行效率

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干涉SAR相位展开算法的比较和改进 被引量：2

8

作者 李笑郁 毛士艺 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第B06期115-119,共5页

基于残差理论深入分析和比较了 2种最主要的干涉 SAR相位展开方法积分路径法和最小均方法的策略及性能。对加权最小均方算法从初始值和权值进行了讨论 ,给出了一种合成加权多重网格算法。该算法结合了分支阻断方法简单快速并有一致解的... 基于残差理论深入分析和比较了 2种最主要的干涉 SAR相位展开方法积分路径法和最小均方法的策略及性能。对加权最小均方算法从初始值和权值进行了讨论 ,给出了一种合成加权多重网格算法。该算法结合了分支阻断方法简单快速并有一致解的特点 ,使它为多重网格最小均方算法提供初始值 ,加速了多重网格算法的收敛 ;并采用由相位导数方差生成的二值质量图替代相关系数作为权值输入 ,增强了算法的适应能力及可靠性。实际 X-SAR数据的相位展开处理结果验证了本文的分析和结论。 展开更多

关键词 干涉SAR 相位展开算法 合成加权多重网络网络算法 IFSAR 干涉合成孔雷达

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使用代数多重网格进行多聚焦图像融合 被引量：5

9

作者 黄颖 解梅 +1 位作者 李伟生 高靖淞 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期272-277,共6页

针对将代数多重网格对图像结构信息的提取能力应用到图像的融合方面进行了研究,提出了一种基于代数多重网格的自适应多聚焦图像融合算法。首先提取图像的粗网格数据,然后进行分块重建,根据分块重建结果与原始图像的均方差选择合适的源... 针对将代数多重网格对图像结构信息的提取能力应用到图像的融合方面进行了研究,提出了一种基于代数多重网格的自适应多聚焦图像融合算法。首先提取图像的粗网格数据,然后进行分块重建,根据分块重建结果与原始图像的均方差选择合适的源图像分块进入融合图像。为了避免分块之间的不连续性,采用了自适应的策略。实验结果表明,自适应图像融合的结果没有丢失有效信息,能够最大程度地将清晰物体保留在融合图像之中。 展开更多

关键词 自适应算法 代数多重网格 图像融合 图像重构 多聚焦图像

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对CELS算法在多重网格下的数值试验 被引量：1

10

作者 何伯述 李彦鹏 许晋源 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期613-617,共5页

求解不可压流体耦合方程的直接解法（CELS算法）在许多计算问题中体现了其优越性．多重网格法在加速数值计算的收敛速度方面也体现出了其有效性．本文把CELS算法在多重网格下实施，使用原始变量法，对圆管突扩通道和外掠后台阶的层流流... 求解不可压流体耦合方程的直接解法（CELS算法）在许多计算问题中体现了其优越性．多重网格法在加速数值计算的收敛速度方面也体现出了其有效性．本文把CELS算法在多重网格下实施，使用原始变量法，对圆管突扩通道和外掠后台阶的层流流动进行了计算，并与Armaly等人的实验数据进行了比较．结果表明，这种结合是很有效的． 展开更多

关键词 CELS算法 多重网格法 N-S方程 数值方法

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基于SIMPLER算法的多重网格方法研究 被引量：1

11

作者 赵智峰 欧阳洁 杨继业 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期609-614,共6页

以二维方腔顶盖驱动流为模型,将多重网格方法和SIMPLER算法进行耦合,对不同雷诺数下多重网格加速SIMPLER算法和SIMPLER算法的计算效率进行了对比,数值计算表明:多重网格加速SIMPLER算法不仅能够解决SIMPLER算法不能准确模拟较高雷诺数... 以二维方腔顶盖驱动流为模型,将多重网格方法和SIMPLER算法进行耦合,对不同雷诺数下多重网格加速SIMPLER算法和SIMPLER算法的计算效率进行了对比,数值计算表明:多重网格加速SIMPLER算法不仅能够解决SIMPLER算法不能准确模拟较高雷诺数流场的问题,而且其计算效率远远高于SIMPLER算法。本文也对松弛因子的选取、多重网格实现形式以及网格层数对多重网格加速SIMPLER算法的影响进行了研究,从而为多重网格加速SIMPLER算法的实施提供了计算技术。 展开更多

关键词 有限体积法 交错网格 SIMPLER算法 多重网格方法 松弛因子

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一种基于小波变换的图像复原方法 被引量：1

12

作者 赵忠明 赵荣椿 朱重光 《中国体视学与图像分析》 1996年第1期10-15,共6页

本文描述了一个基于小波的图像复原方法,该方法首先将图像和运算用小波表示,得到退化模型的多分辨率稀疏矩阵表示法,使用该法我们得到一个多级正则化图像复原算法,并可有效地进行平滑约束。最后,我们对所提算法进行了验证,取得了较好的... 本文描述了一个基于小波的图像复原方法,该方法首先将图像和运算用小波表示,得到退化模型的多分辨率稀疏矩阵表示法,使用该法我们得到一个多级正则化图像复原算法,并可有效地进行平滑约束。最后,我们对所提算法进行了验证,取得了较好的结果。 展开更多

关键词 图像复原 小波 多分辨率 多级算法 正则化

原文传递

基于小波的多重网格方法 被引量：1

13

作者 宋玉明 方大纲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第9期29-32,共4页

本文将小波的多分辨率分析和多重网格方法结合起来，提出了一种基于小波的多重网格方法．它将小波的尺度空间作为多重网格法中的粗网格层，以小波变换作为粗细层间的信息转换，解决了多重网格法中构造粒网格层和选择合适的层间转换算子... 本文将小波的多分辨率分析和多重网格方法结合起来，提出了一种基于小波的多重网格方法．它将小波的尺度空间作为多重网格法中的粗网格层，以小波变换作为粗细层间的信息转换，解决了多重网格法中构造粒网格层和选择合适的层间转换算子的困难．因为小波理论自身具有一套完整的体系，粗网格层和转换算子的生成都是自动的，所以这种方法在很多情况下可以作为一种黑匣子算法． 展开更多

关键词 小波变换 多分辨率分析 多重网格法 迭代法

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NPB MG在分布式环境下的并行实现

14

作者 胡庆丰 刘杰 迟利华 《计算机工程与科学》 CSCD 1998年第1期28-30,共3页

ＮＡＳＰａｒａｌｅｌＢｅｎｃｈｍａｒｋｓ（ＮＰＢ）是为了测试和评价超级计算机性能而设计的并行基准测试程序集，ＭＧＢｅｎｃｈｍａｒｋ是其中的一个核心程序，它用多重网格方法求解三维Ｐｏｉｓｏｎ偏微分方程，本文介绍了其主要... ＮＡＳＰａｒａｌｅｌＢｅｎｃｈｍａｒｋｓ（ＮＰＢ）是为了测试和评价超级计算机性能而设计的并行基准测试程序集，ＭＧＢｅｎｃｈｍａｒｋ是其中的一个核心程序，它用多重网格方法求解三维Ｐｏｉｓｏｎ偏微分方程，本文介绍了其主要算法，并给出了在分布式环境下的并行算法，最后给出了在ＳＧＩＣｈａｌｅｎｇｅＰＶＭ平台上的测试结果。 展开更多

关键词 基准测试程序 并行算法 NPB 应用程序

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标准Criss-Cross剖分下线性有限元方程的快速AMG算法

15

作者 阳莺 舒适 喻海元 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 2001年第4期9-13,共5页

首先对标准Criss -Cross剖分下的线性有限元空间进行能量正交分解 ,通过对正交子空间的双尺度分析 ,获得了一种合适的限制算子 ,进而构造相应的AMG算法 .数值实验结果表明 ,该方法对求解椭圆方程是非常有效和健壮的 ,且与通常的代数多... 首先对标准Criss -Cross剖分下的线性有限元空间进行能量正交分解 ,通过对正交子空间的双尺度分析 ,获得了一种合适的限制算子 ,进而构造相应的AMG算法 .数值实验结果表明 ,该方法对求解椭圆方程是非常有效和健壮的 ,且与通常的代数多重网格法相比较 。 展开更多

关键词 Criss-Cross剖分 代数多重网格法 快速算法

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基于加权最小二乘的主结构快速提取算法

16

作者 刘堂友 于符婷 张笑源 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期430-439,共10页

从复杂纹理图像中提取主结构是计算机视觉和图形应用的基本过程.针对加权最小二乘法依赖于梯度大小、无法去除对图像语义贡献很小的小规模、高对比度的振荡细节(如纹理)的问题,提出一种新的用于抑制图像纹理的权重算子,并对该权重算子... 从复杂纹理图像中提取主结构是计算机视觉和图形应用的基本过程.针对加权最小二乘法依赖于梯度大小、无法去除对图像语义贡献很小的小规模、高对比度的振荡细节(如纹理)的问题,提出一种新的用于抑制图像纹理的权重算子,并对该权重算子的有效性进行验证.为了解决在优化全局目标函数过程中需要求解大型稀疏拉普拉斯矩阵、计算成本高的问题,采用代数多重网格算法作为共轭梯度法的预处理算子加快稀疏矩阵方程的求解速度.实验表明,提出的权重算子能有效地抑制图像纹理,并且图像主结构的边缘不会被模糊,其滤除纹理、提取主结构的效果优于其他同类算法.另外,所用的加速算法和其他传统预处理算法相比,能将主结构的提取时间缩短很多. 展开更多

关键词 纹理 主结构提取 加权最小二乘 稀疏矩阵 代数多重网格 共轭梯度

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重构山体表面的非线性多重网格有限元反演算法

17

作者 窦以鑫 韩波 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2011年第6期1479-1489,共11页

山体重构模型是由两个过程构成:一个是山体内部的热对流扩散过程,另一个是山体表面运动过程.前者是描述三位空间中岩石温度变化规律,后者则是描述二维空间中山体表面演变规律.山体表面重构过程归结为求解该耦合方程的反演问题.从数值计... 山体重构模型是由两个过程构成:一个是山体内部的热对流扩散过程,另一个是山体表面运动过程.前者是描述三位空间中岩石温度变化规律,后者则是描述二维空间中山体表面演变规律.山体表面重构过程归结为求解该耦合方程的反演问题.从数值计算的角度来讲,求解该问题会遇到一些困难,例如:优化非凸罚函数和大计算量的问题.为了避免这些问题,本文建议利用非线性多重网格有限元反演算法重构山体表面.数值算例表明该算法具有很好的稳定性和收敛性. 展开更多

关键词 山体表面模型 反问题 非线性多重网格有限元.

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基于多重网格算法的蜗摆传动机构润滑数值模型分析

18

作者 董明望 潘春洲 田侃 《起重运输机械》 2019年第21期67-73,共7页

蜗摆传动机构是一种新型的减速机构,利用创新型的空间摆线结构作为驱动轴,传动滚子连接着从动轴,这种结构几乎消除了轴向窜动和径向跳动,与弧面凸轮传动机构相比承载力更大。根据蜗摆传动机构接触特点,简化机构模型,建立该传动机构的弹... 蜗摆传动机构是一种新型的减速机构,利用创新型的空间摆线结构作为驱动轴,传动滚子连接着从动轴,这种结构几乎消除了轴向窜动和径向跳动,与弧面凸轮传动机构相比承载力更大。根据蜗摆传动机构接触特点,简化机构模型,建立该传动机构的弹流润滑数值模型。并对数值模型进行无量纲化和离散化处理,对求解数值模型的多重网格算法进行分析编写,通过实例验证编写的正确性,为后一步的求解打下基础。 展开更多

关键词 蜗摆传动 数值模型 多重网格算法 润滑

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CPU/GPU集群上求解偏微分方程的可扩展混合算法 被引量：2

19

作者 罗力 杨超 +1 位作者 赵宇波 蔡小川 《集成技术》 2012年第1期84-88,共5页

当前世界上排前几位的超级计算机都基于大量CPU和GPU组合的混合架构,它们对某些特殊问题,譬如基于FFT的图像处理或N体颗粒计算等领域可获得很高的性能。但是对由有限差分(或基于网格的有限元)离散的偏微分方程问题,于CPU/GPU集群上获得... 当前世界上排前几位的超级计算机都基于大量CPU和GPU组合的混合架构,它们对某些特殊问题,譬如基于FFT的图像处理或N体颗粒计算等领域可获得很高的性能。但是对由有限差分(或基于网格的有限元)离散的偏微分方程问题,于CPU/GPU集群上获得较好的性能仍然是一种挑战。本文提出并测试一种基于这类集群架构的混合算法。算法的可扩展性通过区域分解算法实现,而GPU的性能由基于光滑聚集的代数多重网格法获得,避免了在GPU上表现不理想的不完全分解算法。本文的数值实验采用32CPU/GPU求解用差分离散后达三千万未知数的偏微分方程。 展开更多

关键词 PDES CPU/GPU集群 区域分解 代数多重网格 可扩展算法

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用LU分解格式及FAS型多层网格法计算流体力学Euler方程 被引量：2

20

作者 高书春 王保国 《计算物理》 CSCD 北大核心 1990年第1期39-43,共5页

本文将LU分解法用于流体力学及空气动力学Euler方程组的计算,使计算可逐点推进,避免了Beam—Warming近似因子分解法出现的块三对角阵的求逆过程;文中还采用FAS型多层网格技术将上述算法进行加速。

关键词 流体力学 EULER方程 LU分解 格式

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