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物理质团法:一个普适的数值方法体系

计算物理 2017年第3期34卷 261-273页

作者：马智博北京应用物理与计算数学研究所北京100094

无网格方法根据分布于近邻空间各个方向的微元体物理信息构造离散方程,显著降低了空间导数计算对微元体本身及微元体之间拓扑结构的条件限制,极大提高了拉氏方法的大变形计算能力.由于不能利用微元体的完备几何信息,不容易构造符合物理... 详细信息

无网格方法根据分布于近邻空间各个方向的微元体物理信息构造离散方程,显著降低了空间导数计算对微元体本身及微元体之间拓扑结构的条件限制,极大提高了拉氏方法的大变形计算能力.由于不能利用微元体的完备几何信息,不容易构造符合物理的无网格算法,对那些物理参数存在间断的模型对象,难以获得稳定和准确的计算结果.本文基于对物理规律及数值模拟发展趋势的分析,提出符合物理且具有强普适性的无网格方法体系.基于该方法的一维算例表明,即使物理参数存在强烈间断,数值结果也能很好地逼近问题的真解.

关键词：数值模拟无网格方法光滑粒子法物理质团法

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重构核粒子法对光滑粒子法的改进效果

计算物理 2009年第4期26卷 553-558页

作者：殷建伟马智博中国工程物理研究院北京研究生部北京应用物理与计算数学研究所

光滑粒子法通过核函数进行近似估计,在计算域边界附近,核估计的精度明显下降.重构核粒子法通过校正函数对核函数进行重新构造,提高核估计方法在边界点和内点上对函数的估计精度以及计算的稳定性.研究发现,虽然校正函数的构造立足于对函... 详细信息

光滑粒子法通过核函数进行近似估计,在计算域边界附近,核估计的精度明显下降.重构核粒子法通过校正函数对核函数进行重新构造,提高核估计方法在边界点和内点上对函数的估计精度以及计算的稳定性.研究发现,虽然校正函数的构造立足于对函数的精确估计,但这个优势同样能在对导数的估计中继续保持.通过理论研究及数学、物理模型的模拟,展示重构核粒子法的改进效果,揭示其能够提高精度的原因.

关键词：重构核粒子法光滑粒子法无网格方法高速碰撞

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无网格方法关于导数计算的程序验证

航空动力学报 2017年第8期32卷 1886-1899页

作者：马智博赵亚洲北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

为了提高无网格方法对空间导数的数值计算能力,提出并论证了新的适用于直角坐标系、柱坐标系和球坐标系的空间导数无网格算法。基于数值解与理论解的对比分析,对数值误差和收敛性进行了后验评估。评估结果表明:该算法对函数和导数的估... 详细信息

为了提高无网格方法对空间导数的数值计算能力,提出并论证了新的适用于直角坐标系、柱坐标系和球坐标系的空间导数无网格算法。基于数值解与理论解的对比分析,对数值误差和收敛性进行了后验评估。评估结果表明:该算法对函数和导数的估计均为2阶精度,支撑域尺度对数值误差的大小有一定影响,但不影响数值计算的精度等级。在离散尺度h为0.01的条件下,对所选函数及其导数的数值计算相对误差不大于0.65%。

关键词：无网格方法光滑粒子法物理质团法空间导数近似计算验证与确认

具有复杂边界的火箭冲压发动机流场数值计算(英文)

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推进技术 2000年第3期21卷 9-12页

作者：马智博朱建士北京应用物理与计算数学研究所北京100088

针对实际复杂的补燃室结构和计算边界 ,以块隐式法计算流场 ,用代数法生成计算网格 ,通过改变离散方程来处理三维定常 N- S方程边界条件。算例表明 ,该方法正确可靠 ,迭代过程能够快速收敛。

关键词：火箭冲压发动机边界层流动分布数值仿真

冲压发动机伴随蒸发过程的两相流流场计算(英文)

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推进技术 2000年第5期21卷 22-25,30页

作者：马智博朱建士北京应用物理与计算数学研究所北京100088

为了计算固液混合式火箭冲压发动机补燃室内带有燃料液滴的流场 ,用块隐式法计算气相流场 ,用分离流连续介质模型计算颗粒相的流动与蒸发过程 ,在控制方程组的联合求解中 ,采用特定的算法来体现颗粒相的质量守恒律与尺寸的变化。算例表... 详细信息

为了计算固液混合式火箭冲压发动机补燃室内带有燃料液滴的流场 ,用块隐式法计算气相流场 ,用分离流连续介质模型计算颗粒相的流动与蒸发过程 ,在控制方程组的联合求解中 ,采用特定的算法来体现颗粒相的质量守恒律与尺寸的变化。算例表明 ,迭代过程能够快速收敛 ,计算结果定性正确。

关键词：火箭冲压发动机加力燃烧室流动分布二相流

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物理质团法关于可压流计算的程序验证

航空动力学报 2019年第6期34卷 1253-1272页

作者：马智博石磊于明郑欢北京应用物理与计算数学研究所北京100094 浙江陆特能源科技股份有限公司杭州310052

为了评估无网格物理质团法(PECM)对可压流计算的可信性,结合物理认识对该方法的设计思想和数值格式进行了先验分析,基于9个一维模型数值解与参照解的对比信息,通过后验分析方法对PECM进行了程序验证,参照解包括无网格再生核粒子法(RKPM... 详细信息

为了评估无网格物理质团法(PECM)对可压流计算的可信性,结合物理认识对该方法的设计思想和数值格式进行了先验分析,基于9个一维模型数值解与参照解的对比信息,通过后验分析方法对PECM进行了程序验证,参照解包括无网格再生核粒子法(RKPM)的数值解以及精确解。验证结果表明:各种物理参数以及状态方程的强烈间断会导致RKPM严重的失稳或失真,而PECM在包括极大密度比在内的各种强间断条件下仍保持稳定和收敛并具有较高的准确度。

关键词：无网格方法物理质团法光滑粒子法再生核粒子法程序验证

《金字塔铭文》与古埃及人的“洁净”观和“洁净”仪式

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古代文明 2021年 337-352页

作者：马智博北京大学历史学系

"洁净"的观念在几乎所有的宗教中都有其相关的神学信条、象征表达以及仪式,这在当代宗教如基督教、伊斯兰教中都有完整的体现。而在早期宗教的观念中,洁净被赋予了远超世俗的神圣内涵,用于隔离和避免相对于神圣的混乱、污染之物。古埃...

"洁净"的观念在几乎所有的宗教中都有其相关的神学信条、象征表达以及仪式,这在当代宗教如基督教、伊斯兰教中都有完整的体现。而在早期宗教的观念中,洁净被赋予了远超世俗的神圣内涵,用于隔离和避免相对于神圣的混乱、污染之物。古埃及宗教中的"洁净"不仅有着类似的效用,也与古埃及人的复活理念密切相关。而在古埃及宗教中却不曾出现诸如《旧约·利未记》或者《古兰经》这些不同宗教经典中对于"洁净"的清晰分类和律法禁令,古埃及人也未能清晰地划出明确的界限和给予解释,只是遗留了大量关于洁净的铭文与图像表达。

关键词：

SPH核函数光滑长度最优选取和自适应准则研究

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计算物理 2017年第1期34卷 29-38页

作者：赵亚洲马智博中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

基于小波分析理论和RKPM再生核函数研究无网格方法 SPH中多尺度诊断工具,多尺度再生核函数使得数值计算在不同尺度上的响应分离,并通过动态伸缩窗函数给出计算域不同位置的时频特性,实现在无网格体系下构造网格计算方法的"自适应网格",... 详细信息

基于小波分析理论和RKPM再生核函数研究无网格方法 SPH中多尺度诊断工具,多尺度再生核函数使得数值计算在不同尺度上的响应分离,并通过动态伸缩窗函数给出计算域不同位置的时频特性,实现在无网格体系下构造网格计算方法的"自适应网格",从而达到对不同流场位置多分辨率分析的目的.利用多尺度诊断工具中的小波分解算法给出SPH核函数在频域内能量残差估计,发展一种核函数光滑长度最优选取准则.最后,基于可压缩流场激波稀疏波共存的现象,针对传统的光滑长度自适应的缺陷,构造一种避免数值计算"拖尾"现象的自适应准则.

关键词：无网格SPH 多尺度再生核函数多分辨率分析最优支撑域半径自适应准则

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高炉上料传动系统齿轮箱轴承故障诊断研究

高炉上料传动系统齿轮箱轴承故障诊断研究

作者：马智博辽宁科技大学

学位级别：硕士

轴承在工业生产中有着举足轻重的地位。如若轴承发生故障将会出现严重的后果,乃至导致设备产生重大事故。在出现重大事故之前,及时地做出初期预判,减少经济损失,是故障检测的重点。本论文通过对某炼铁厂高炉上料传动系统齿轮箱的轴承进... 详细信息

轴承在工业生产中有着举足轻重的地位。如若轴承发生故障将会出现严重的后果,乃至导致设备产生重大事故。在出现重大事故之前,及时地做出初期预判,减少经济损失,是故障检测的重点。本论文通过对某炼铁厂高炉上料传动系统齿轮箱的轴承进行检测研究,对被测齿轮箱轴承进行振动信号采集,计算其特征频率。再根据机械设备振动诊断技术的时域、频域分析法,对齿轮箱轴承的故障进行初期分析和推断。根据故障设备在时域、频域波形图上显示的信息,进行信息处理和故障分析。利用时域信号规律的冲击和频域的波峰,其不同构件的特征频率不同,来确认故障部位。同时采用BP神经网络分析方法,对齿轮箱轴承的故障进行校验与确认。利用BP神经网络比较准确的Levenberg-Marquardt算法对轴承故障验证。对可疑故障用matlab软件进行学习、训练,再导入现场实测数据进行测试。得到最终故障诊断结论,与现场实际情况相吻合,且更换对应零件之后,运行一切正常。通过对齿轮箱轴承的实测振动信号进行分析和神经网络分析,可以有效地识别各种故障,帮助企业解决机械设备早期故障,提升故障诊断效率,降低设备维修成本。

关键词：齿轮箱轴承故障诊断信号分析 BP神经网络