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正则化HSS预处理鞍点矩阵的多尺度算法

计算机仿真 2022年第1期39卷 298-301页

作者：董朝丽汪钰斌江西农业大学南昌商学院江西共青城332020

针对鞍点求解结果收敛速度慢、CPU消耗时间较长等问题,提出一种正则化HSS预处理鞍点矩阵的多尺度算法。运用最优正则化方法确定正则参数,得到计算最优正则参数公式;通过HSS方法完成系数矩阵预处理,得到新的预处理子NHSS;为了更加具体地... 详细信息

针对鞍点求解结果收敛速度慢、CPU消耗时间较长等问题,提出一种正则化HSS预处理鞍点矩阵的多尺度算法。运用最优正则化方法确定正则参数,得到计算最优正则参数公式;通过HSS方法完成系数矩阵预处理,得到新的预处理子NHSS;为了更加具体地分析预处理后的鞍点矩阵多尺度算法特征值分布形态,择优选取预处理子参数,确保算法收敛速率。通过仿真,结果表明所提算法可以提升鞍点矩阵方程求解的收敛速率,减少计算过程的CPU占用率,具有较好的鲁棒性,在大规模线性方程运算中可进行广泛应用。

关键词：正则化鞍点问题多尺度算法

微纳米尺度上含DNA分子流体传输规律的多尺度算法研究进展

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机械工程学报 2010年第14期46卷 143-153页

作者：罗筱薇石泳朱恂廖强重庆大学工程热物理研究所重庆400030

微纳米尺度上含DNA分子流体的传输特性研究对生物微流体机械装置的设计和优化至关重要。DNA分子在流体中的运动和变形以及与周围流体的相互作用是一个耦合的、复杂的多尺度问题。由于普适的理论解缺乏,数值模拟作为一种可行且经济的技... 详细信息

微纳米尺度上含DNA分子流体的传输特性研究对生物微流体机械装置的设计和优化至关重要。DNA分子在流体中的运动和变形以及与周围流体的相互作用是一个耦合的、复杂的多尺度问题。由于普适的理论解缺乏,数值模拟作为一种可行且经济的技术路线现正被广泛地使用于这类问题的基础研究和各种生物微流体机械装置的实际设计及应用中。综合评述现代数值计算在模拟微纳米尺度上含DNA分子流体传输这类复杂多尺度问题上的主要进展。介绍目前模拟中广泛使用的DNA分子的聚合物链模型,重点探讨相关分子动力学方法模拟以及基于该方法的各种主要的多尺度算法发展近况。分析模拟DNA分子动力行为及周围流体传输时,存在的技术难题和相应的新发展。

关键词：多尺度算法 DNA分子聚合物链微/纳流体机械

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具有预测沥青混合料刚度参数的多尺度算法

应用数学进展 2023年第10期12卷 4365-4377页

作者：彭姝婉李佩洪长沙理工大学数学与统计学院湖南长沙

为了验证多尺度算法对沥青混合料的弹性力学刚度参数的有效性问题,本文分析了多尺度算法及沥青混合料细观模型特性,提出了多尺度算法运用于随机复合材料的理论方法及表征。统计含不同粒径集料沥青混合料细观骨料分布特性,依据骨料分布... 详细信息

为了验证多尺度算法对沥青混合料的弹性力学刚度参数的有效性问题,本文分析了多尺度算法及沥青混合料细观模型特性,提出了多尺度算法运用于随机复合材料的理论方法及表征。统计含不同粒径集料沥青混合料细观骨料分布特性,依据骨料分布特性规律在尺度区域内随机生成细观骨料,选取各类沥青混合料计算尺度区域,依据骨料随机分布特性在尺度区域内生成细观尺度模型。运用多尺度算法预测沥青混合料疲劳过程刚度参数,提出了计算沥青混合料疲劳损伤过程刚度参数的多尺度算法流程。结论是多尺度算法用于沥青混合料的刚度参数是有效的,该算法可以为类似的实际工程提供一定的参考意义。

关键词：沥青混合料刚度参数双尺度算法多尺度算法细观结构

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一种计算图象形态梯度的多尺度算法

中国图象图形学报（A辑） 2001年第3期6卷 214-218页

作者：卢官明南京邮电学院信息工程系南京210003

分水岭变换是一种非常适用于图象分割的形态算子 ,然而 ,基于分水岭变换的图象分割方法 ,其性能在很大程度上依赖于用来计算待分割图象梯度的算法 .为了高效地进行分水岭变换 ,提出了一种计算图象形态梯度的多尺度算法 ,从而对阶跃边缘... 详细信息

分水岭变换是一种非常适用于图象分割的形态算子 ,然而 ,基于分水岭变换的图象分割方法 ,其性能在很大程度上依赖于用来计算待分割图象梯度的算法 .为了高效地进行分水岭变换 ,提出了一种计算图象形态梯度的多尺度算法 ,从而对阶跃边缘和“模糊”边缘进行了有效的处理 ,此外 ,还提出了一种去除因噪声或量化误差造成的局部“谷底”的算法 .实验结果表明 ,图象采用本文算法处理后 ,再进行分水岭变换 ,即使不进行区域合并 ,也能产生有意义的分割 ,因而极大地减轻了计算负担 .

关键词：形态梯度图象分割数学形态学多尺度算法计算图象分水岭变换

石墨烯/铝复合材料的MD模拟研究及MD/PD耦合多尺度算法

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石墨烯/铝复合材料的MD模拟研究及MD/PD耦合多尺度算法

作者：周晓环北京工业大学

学位级别：硕士

石墨烯/金属基复合材料具有优异的力学、电学及导热性能,在航空航天、轨道交通、电子器件等领域具有广泛的应用前景。其中,高强高韧的石墨烯/铝（Graphene/aluminum,Gr/Al）复合材料受到了国内外学者的热切关注。目前,Gr/Al复合材料微... 详细信息

石墨烯/金属基复合材料具有优异的力学、电学及导热性能,在航空航天、轨道交通、电子器件等领域具有广泛的应用前景。其中,高强高韧的石墨烯/铝（Graphene/aluminum,Gr/Al）复合材料受到了国内外学者的热切关注。目前,Gr/Al复合材料微观结构的形成机理及其对力学性能的影响机制尚未得到充分的研究。实验观测与计算机模拟是两种常用的研究方法,但仅利用实验手段难以从微观层次研究材料微观结构演化的特征。因此,采用计算机模拟方法探究Gr/Al复合材料中微观结构的形成过程及其与力学性能之间的关联性,对于复合材料设计与制备工艺控制具有重要的指导意义。本文首先采用分子动力学方法模拟了Gr/Al复合材料的热处理加工过程,分析了扭转晶界微观结构的形成及演化机理,探究了晶粒微观结构对复合材料拉伸、压缩力学性能的影响。为了扩大Gr/Al复合材料的模拟规模,提出了耦合分子动力学与近场动力学的多尺度算法。主要研究内容包含以下个三部分。（1）建立Gr/Al复合材料的初始模型,采用分子动力学方法模拟了复合材料的热处理过程。通过观察铝基体的重结晶过程,发现石墨烯片导致铝基体内产生扭转晶界,并对扭转晶界的形成机理和结构特征进行了分析。接着,模拟了含扭转晶界的Gr/Al复合材料在单轴拉伸载荷下的力学行为,讨论了复合材料的屈服与塑性变形行为随扭转晶界角度的变化规律,揭示了扭转晶界对位错形核与传播机制的影响机理。（2）建立了石墨烯/多晶铝复合材料分子动力学模型,研究了晶粒尺寸对Gr/Al复合材料单轴压缩力学行为的影响。对比纯铝与复合材料的计算结果,探究了石墨烯的强化作用。接着,研究了晶粒厚度与平均大小对复合材料力学性能的影响,分析了复合材料的应力-应变关系及位错滑移模式。发现了因塑性变形梯度产生的几何必须位错,并探讨了相伴而生的背应力强化效应。（3）发展了Gr/Al复合材料的分子动力学/近场动力学（MD/PD）耦合多尺度算法,提出了适合交叠区域原子与物质点间的位移耦合条件,根据拉格朗日乘子法推导了交叠区域粒子的运动方程,并对粒子的运动方程进行数值离散。接着,通过一维波传播算例与三维裂纹扩展及弯曲算例验证了多尺度算法的可行性。基于建立的多尺度算法,研究了铝基体及Gr/Al复合材料的裂纹扩展过程。

关键词：石墨烯/铝复合材料强化机制位错运动多尺度算法分子动力学/近场动力学耦合

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改进的小波均匀化多尺度算法

科学技术与工程 2010年第10期10卷 2273-2277,2301页

作者：杨建宏宝鸡文理学院数学系宝鸡721013

通过加入解的逐层修正过程完成了对常规小波多尺度方法的改进,并将改进后的方法应用于具有快速周期变化系数的一维椭圆型方程的数值求解。数值结果表明:与传统的有限差分法相比,改进的小波多尺度方法既保持了较高的计算精度,又大大减少... 详细信息

通过加入解的逐层修正过程完成了对常规小波多尺度方法的改进,并将改进后的方法应用于具有快速周期变化系数的一维椭圆型方程的数值求解。数值结果表明:与传统的有限差分法相比,改进的小波多尺度方法既保持了较高的计算精度,又大大减少了计算时间;与常规的小波多尺度方法相比,改进的小波多尺度方法则进一步提高了计算精度。

关键词：小波分析均匀化多尺度算法椭圆型方程

基于V-S关系模型的多尺度Retinex雾天图像去雾算法

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中国水运 2016年第6期37卷 38-40页

作者：周孝羽长江重庆航道管理处重庆400011

提出一种基于多尺度Retinex的雾天图像强算法:将图像从RGB空间转换到HSV色彩空间并保持色度分量H不变,通过V-S关系模型得到截距b;对亮度分量V进行取反操作,对V和取反后的V进行处理;根据已知的截距b和处理后的亮度分量,得到变换后的饱和... 详细信息

提出一种基于多尺度Retinex的雾天图像强算法:将图像从RGB空间转换到HSV色彩空间并保持色度分量H不变,通过V-S关系模型得到截距b;对亮度分量V进行取反操作,对V和取反后的V进行处理;根据已知的截距b和处理后的亮度分量,得到变换后的饱和度分量S;图像由HSV空间转换到RGB空间后,对取反处理的图像与雾天图像处理结果进行线性加权。实验表明,本算法的结果在色彩恢复方面取得较好的效果,去雾效果也较其它算法有一定改善。

关键词：多尺度算法 V-S关系模型去雾

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沥青混合料劈裂疲劳损伤力学特性多尺度研究

长沙理工大学学报（自然科学版） 2022年第1期19卷 1-11,80页

作者：李友云陈佳王硕黄淼黄开长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 湖南省交通建设质量监督检测有限公司湖南长沙410014 湖南省官新高速公路建设开发有限公司湖南长沙410000 江西省交通设计研究院有限责任公司江西南昌330052

【目的】探讨多尺度算法在研究沥青混合料劈裂疲劳损伤力学性能方面的有效性。【方法】通过划分5个尺度区域,对5种不同级配的沥青混合料进行多尺度分析,计算不同劈裂疲劳损伤程度下的劈裂强度,并对比分析室内试验与多尺度算法得到的劈... 详细信息

【目的】探讨多尺度算法在研究沥青混合料劈裂疲劳损伤力学性能方面的有效性。【方法】通过划分5个尺度区域,对5种不同级配的沥青混合料进行多尺度分析,计算不同劈裂疲劳损伤程度下的劈裂强度,并对比分析室内试验与多尺度算法得到的劈裂强度,验证多尺度算法研究沥青混合料劈裂疲劳损伤力学性能的合理性。【结果】集料粒径为1.18~2.36 mm的沥青混合料的劈裂强度有较大幅度的提升;多尺度算法与室内试验得到的劈裂强度相对误差的绝对值均在10%以内,满足工程精度要求。【结论】用多尺度算法研究沥青混合料劈裂疲劳损伤力学性能具有可行性,该算法在实际工程中具有一定的应用价值。

关键词：沥青混合料多尺度算法劈裂疲劳损伤剩余劈裂强度

基于多尺度遥感数据估算地表通量的方法及其验证分析

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地球科学进展 2010年第11期25卷 1261-1272页

作者：刘雅妮辛晓洲柳钦火周春艳中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 环境保护部卫星环境应用中心北京100049

地表水热通量(显热通量、潜热通量)的遥感估算在全球气候变化、水资源、生态环境等研究领域具有重要的应用价值。MODIS数据的空间分辨率较低(热红外波段星下点为1 km),而地球表面的几何物理属性又具有高度非均匀性,因而在实际应用中面... 详细信息

地表水热通量(显热通量、潜热通量)的遥感估算在全球气候变化、水资源、生态环境等研究领域具有重要的应用价值。MODIS数据的空间分辨率较低(热红外波段星下点为1 km),而地球表面的几何物理属性又具有高度非均匀性,因而在实际应用中面临较严重的尺度问题。探讨了多源卫星数据(中高分辨率Landsat TM与中低分辨率MODIS)相结合估算像元通量的2种方法,分别利用高分辨率的地表分类及植被指数信息在混合像元内部进行亚像元处理,以提高非均匀地表混合像元的通量估算精度。研究数据来自于2008年黑河流域综合实验获取的遥感数据和辅助数据,验证数据来自于实验期间获取的不同下垫面的地表通量数据,包括涡度相关(EC)数据,以及大孔径闪烁仪(LAS)数据。计算结果表明,2种方法皆可在下垫面不均匀或者地表类型较复杂的情况下得到比较明显的纠正效果,纠正后的通量与观测更加接近。相比之下,利用植被指数分解温度的方法适用性更广,纠正效果更好。在地面验证中,对比分析了EC和LAS数据在TM尺度和MO-DIS尺度通量验证的适用性。LAS数据测量尺度与MODIS卫星像元尺度相匹配,可以直接验证MODIS通量计算结果,EC数据虽然可以直接验证TM计算的通量,但与MODIS数据对比,还需要进行尺度转换,即先用EC验证TM通量,然后将TM通量降尺度,与MODIS进行对比。最后对利用LAS验证通量的不确定性进行了分析,发现图像中LAS测点的几何定位误差以及LAS测量路径中像元的选取都对验证结果有一定影响。

关键词：遥感水热通量多尺度算法大孔径闪烁仪(LAS) 验证方法