基于OGRE和MPI的虚拟场景多机并行渲染

本研究实现了一种用于静态虚拟场景漫游的分布式的多通道并行渲染系统。系统采用OGRE(O-OGraphics Rendering Engine)进行场景渲染,MPI构成消息传递环境,介绍了与OGRE相关的视角分配算法和渲染同步问题。实验证明,该系统能取代昂贵的图形工作站,成本低,且易于扩展,有很好的应用前景。     

细河污染物在地下水中运移规律的模拟研究

为了研究河水中污染物在地下水中运移规律,分析了细河污染对地下水的影响,根据细河水文地质条件建立了污染物在地下水中运移的2区动力学模型,对河水中氨氮、总硬度等组分在地下水中的运移规律进行了模拟研究。结果表明,随运移距离的增加,污染物浓度逐渐降低;地下含水层对河流中部分污染物具有较强的去除能力,如对氨氮、耗氧量的去除率可达98%以上;水分蒸发对部分污染物具有浓缩作用,地下水中总硬度等组分浓度逐渐升高,并高于污染源浓度。     

棉籽和蓖麻籽的冷榨试验与数值模拟

探讨棉籽和蓖麻籽植物油料的冷榨应力-应变关系、应力-压缩比关系以及加载速率对应力-应变关系和应力-压缩比关系的影响,探讨临界压榨压力选取问题。进行了棉籽和蓖麻籽冷榨试验,采用川北方程建立双曲线型应力-应变模型和压缩比的理论计算模型。研究表明,加载速率对油料破碎应力、应变以及应力-应变关系有影响,速率越大,破碎应力和应变越大;棉籽和蓖麻籽的模拟结果与实测值比较吻合。根据压缩比变化率及其斜率曲线近似确定出棉籽和蓖麻籽工程临界压榨压力分别为70 MPa和100 MPa。     

半轴套管热挤压成形工艺数值模拟

通过对半轴套管的工艺分析,基于体积不变原则,采用逆向法计算零件毛坯,确定了热挤压成形工艺方案;结合刚粘塑性有限元法基本原理,运用有限元软件对半轴套管的反挤压过程进行3-D热力耦合模拟。影响半轴套管热挤压成形的主要工艺参数有挤压温度、挤压速度、模具预热温度等。在其他条件相同情况下,分别设置不同的挤压温度、挤压速度、模具预热温度,通过对不同参数模拟结果的分析比较,得出工艺参数对半轴套管成形的影响状况,揭示热挤压成形过程中的金属流动规律。优化的成形参数,提高了半轴套管的成形性能和经济性能。     

随机路面谱的计算机模拟

在正弦波叠加模型的基础上进行了随机路面谱的计算机模拟。从空间路面频率谱出发给出了模拟随机路面谱的方法。利用Matlab软件编制了生成任意等级三维随机路面谱的程序。最后结合多体动力学仿真软件ADAMS的虚拟样机技术对生成的随机路面谱进行了分析和讨论。结果表明,该随机路面谱的计算机模拟能够更便捷的结合相关的软件进行汽车性能的分析和评价。     

燃烧室结构对天然气发动机燃烧过程的影响

为了研究燃烧室结构对天然气发动机燃烧过程的影响,模拟了浅盆形和涡流室式燃烧室结构的天然气发动机的进气、压缩及燃烧过程。给出了2种不同结构燃烧室的燃烧持续期、燃烧过程中缸内气流运动、火焰前锋面位置等,并对2种燃烧室进行了试验对比。模拟计算及试验结果表明,通过涡流室喷孔的约束作用,可以改善已燃气体和未燃气体之间的传热传质模式,提高火焰传播速度。     

互插式连栋温室风压分布模拟分析

以CFD理论为基础,建立了互插式连栋温室周围空气绕流的数学模型,设定了流体的边界条件,运用Fluent软件对互插式连栋温室的风压分布进行模拟分析。模拟结果表明,风力对温室作用主要是向上的升力;风压系数沿温室跨度方向分布的数值模拟结果与风洞试验结果基本吻合;上风向和下风向风压系数沿温室高度方向呈二次曲线分布,相关系数分别为0.975和0.990;最后将模拟得到的风压系数转换成相应的风载体型系数,为结构优化设计提供参考。     

虚拟仿真技术在动物生产学实验教学中的应用

虚拟仿真技术是利用计算机和多媒体平台,模拟真实的实验条件和环境,实现情景和操作条件再现的一项新型信息技术,不受场地、时空、设备和危险性等因素影响,是新农科和现代畜牧业教学发展的趋势。本文以动物生产学实验教学为例,介绍了实验教学的现状和虚拟仿真技术在学科中的优势,详尽分析了虚拟仿真教学系统的构建,虚拟仿真技术在猪,禽,牛羊和特种动物教学中应用情况和存在的问题,并对动物生产实验教学未来虚拟仿真技术的应用和发展提出了建议。     

吉林省西部盐碱地综合开发多情景模拟与水资源效应

[目的] 盐碱地综合开发利用是提高农业生产力、践行大食物观的必然选择。但受限于开发利用模式单一、耗水压力较大,亟待探索多元化治理模式并依据其水资源效应开展优化调控。[方法] 以吉林省西部地区为研究区,采用FLUS模型预测2030年盐碱地资源在自然发展、粮食安全、粮饲综合开发和生态安全4种情景下的开发利用格局,并对不同情景下的产水量变化进行评估。[结果] (1)2000—2020年研究区开发利用盐碱地1 540.18 km²,主要被恢复为草地或开垦为耕地,但其中旱地次生退化风险较高。(2)不同情景下盐碱地开发均以耕地利用为主。粮食安全情景下水田和旱地开垦面积占比分别为67.48%,4.23%。相较于自然发展情景,粮饲综合开发情景下盐碱地恢复为草地的面积增加139.18 km²,生态安全情景下生态用地规模显著提高。(3)至2030年,4种发展情景下研究区产水量较基期均有所下降,生态安全情景下降幅度最大,达到3.71×10⁸ m³。相比之下,粮饲综合开发情景充分保障粮食和饲草生产,同时缓和盐碱地治理所导致的水资源压力。[结论] 松嫩平原盐碱地开发利用应充分考虑粮饲综合开发模式,统筹粮食和饲草供应,协调粮食和生态安全,以大食物观引领国土空间生态修复和退化土地的开发利用。     

天山地形对新疆大风和降温天气作用的数值模拟研究

2009年5月24日夜间～26日夜间,新疆地区自西向东出现了明显的降水、大风、降温天气过程。为研究此次天气过程中天山地形的作用,文中用WRFV3.1模式对其进行了数值模拟,并通过改变天山山脉的地形高度设计了一组敏感性试验,分析了天山地形对此次强天气过程中大风和降温的影响。结果表明,天山山脉地形对准格尔盆地西北部直至天山山脉北侧的气流有明显的阻挡与减缓作用,对三十里风区、百里风区、汗腾格里峰北坡强风带的形成有直接而重要的作用;地形高度越高,产生垂直运动的地形抬升机制越强,地形强迫抬升作用产生的垂直上升运动越剧烈;天山山脉明显地减轻了寒潮天气过程中南疆塔里木盆地的降温幅度,对准格尔盆地北部的寒潮降温幅度也有一定的减缓作用,对塔里木盆地的"保温"作用较准格尔盆地明显。