基于预处理共轭梯度法的桥梁移动荷载识别

 时域法（TDM）是移动荷载识别最有效的方法之一,它通过桥梁时域测量响应,间接识别桥梁移动荷载。针对时域法（TDM）有时识别精度较低、受噪声干扰的影响较大等问题,提出采用预处理共轭梯度法（PCGM）识别桥梁移动荷载。以两轴时变移动荷载识别为例,进行数值仿真研究,得到不同噪声水平下预处理共轭梯度法和时域法的识别结果。通过比较2种方法的识别精度,可以发现预处理共轭梯度法具有识别精度高、抗噪能力强、收敛速度快、初始参数设置少等优点,特别当仅仅采用弯矩响应识别移动荷载时,其识别精度仍然很高,这为移动荷载识别方法的实际应用打下了基础。     

动载荷反分析的精细积分法

动荷载的辨识问题研究在结构动力分析和应用中具有重要意义。根据精细积分法的基本原理,假定外荷载在离散时间步长内按线性变化,给出了一种动荷载识别的时域方法。数值算例计算结果表明,该方法不仅适用于稳态周期性荷载的识别,对于随机荷载识别精度也很高,同时,其形式简洁明了、应用方便,特别适宜于计算机求解,具有一定的理论意义和实用价值。     

采用抛载法测量丹江口电厂5号水轮发电机电磁参数

抛载法是在发电机运行状态下测量发电机电磁参数的一种方法,通过介绍南水北调工程丹江口水力发电厂5号水轮发电机改造后d、q轴抛载试验的内容与方法,分析并计算出发电机主要电磁参数。     

移动车载识别的两种解法及其试验验证

大多数移动车载识别方法最终转化为线性方程组 ,其不同的求解方法往往给出不同的识别精度。利用频时域法由桥梁响应识别桥面移动车载 ,重点比较了伪逆解法和奇异值解法的识别结果 ,并讨论了几个主要参数对识别结果的影响。结果表明 ,使用奇异值解法能够明显提高频时域法的识别精度。     

移动车载识别的两种解法及其试验验证

大多数移动车载识别方法最终转化为线性方程组,其不同的求解方法往往给出不同的识别精度。利用频时域法由桥梁响应识别桥面移动车载,重点比较了伪逆解法和奇异 值解法的识别结果,并讨论了几个主要参数对识别结果的影响。结果表明,使用奇异值解法能够明显提高频时域法的识别精度。     

基于Tikhonov正则化方法的移动荷载识别实验研究

根据正交异性板理论和模态叠加法,推导了移动荷载作用下简支板桥的荷载识别方程。为了解决识别方程病态问题,考虑Tikhonov正则化方法,选择最优正则参数值,从而得到方程的正则化解。为了验证Tikhonov正则化方法的有效性,进行了简支板桥的移动荷载识别模型实验,通过实验确定不同速度车辆经过板桥时的应变响应历程,并将所测得数据代入识别方程求得车辆荷载信息。实验和计算结果对比表明,通过引进Tikhonov正则化方法可以获得识别方程的稳定解,提高识别精度,识别结果与实际小车重量吻合较好。     

抽水蓄能电站地下厂房智能优化识别研究

水电站厂房动力特性分析研究中，结构的阻尼和动态荷载是极其重要的控制参数。本在以往水电站厂房动态识别研究的基础上，结合某地下抽水蓄能电站的实际观测资料，将免疫算法与大型结构有限元分析程序相结合，对该厂房额定运行工况下的高频水力脉动荷载和阻尼参数进行了联合识别研究，为今后水电站厂房设计研究中建立更准确的厂房数值模型提供了有益的参考。     

水工隧洞衬砌结构计算中荷载及其组合探讨

主要就水工有压隧洞衬砌结构计算中对于荷载及荷载组合的不同看法进行讨论，并提出自己的观点，以便和广大工程技术人员探讨在水工隧洞设计中如何保证结构安全可靠而又经济合理。     

南水北调中线一期工程穿黄隧洞纵向变形研究

南水北调工程穿黄隧洞纵向变形主要受施工扰动、下卧土层沉降变化以及河床冲淤等因素的影响。为此,通过河工模型试验,揭示了冲淤荷载的变化情况,分析了其在地震荷载作用下的分布及影响,着重对在内水压载和冲淤作用下的不同工况进行了计算分析。提出了针对上述3种荷载组合情况下的隧洞管段的布置方案,论证了该方案可适应纵向变形,且具有一定的安全裕度。     

中里坪浆砌石拱坝坝体应力分析和评价

针对中里坪拱坝实际工程情况,运用多拱梁法进行了应力计算和分析,以便掌握坝体在不同荷载组合工况的应力分布状况,为大坝可行性评价及蓄水过程提供理论依据。计算结果表明:(1)中里坪拱坝的主压应力在三种组合工况下均满足规范要求,拱坝结构有一定的安全裕度;(2)主拉应力也都在规范允许范围内。     

基于正交多项式分解的水轮机竖向动荷载识别

针对水轮发电机组竖向水力振动荷载的复杂性及其通过轴承机架等传递至下机架基础等部位的不明确性,提出了基于正交多项式分解的水力机组动荷载时域识别方法,该方法具有所需测点信息少,识别速度快,避免多次重复正分析试算等优点。同时针对该方法中由模态荷载通过杜哈梅积分得到模态位移的过程中,杜哈梅积分具有时间累积误差的问题,提出了利用正交多项式的正交性质及位移与速度、加速度的导数关系,建立各阶模态位移和模态荷载的关系式,避免了杜哈梅积分计算,提高了计算效率和精度。算例表明,该方法可以有效、方便地识别任意形式时变动荷载。     

Evaluation of Cost Drivers for Field Canals Improvement Projects

Field Canals Improvement Project (FCIP) aims to conserve fresh water. Several methods are existed to predict project preliminary cost. However, identification of model inputs remains a challenging task during model development. This study utilizes two procedures, Traditional Delphi Method (TDM) and Fuzzy Delphi Method (FDM), which are used for collecting and initially ranking cost drivers. According to the second approach, Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) is used for finally ranking the screened parameters by FDM. Delphi rounds and Likert scale are conducted to determine the most important factors from the viewpoint of consultant engineers and contractors. Regression analysis and R square is used as a comparison criteria between traditional technique and fuzzy techniques. The study suggests using Fuzzy theory and Delphi method with Analytic Hierarchy Process in order to identify cost drivers efficiently. Paper contribution is proposing a methodology to evaluate cost drivers of FCIP using qualitative data such as experts’ opinions.     

Neural networks modelling of streamflow, phosphorus, and suspended solids: application to the Canadian Boreal forest.

Sediment has long been identified as an important vector for the transport of nutrients and contaminants such as heavy metals and microorganisms. The respective nutrient loading to water bodies can potentially lead to dissolved oxygen depletion, cyanobacteria toxin production and ultimately eutrophication. This study proposed an artificial neural network (ANN) modelling algorithm that relies on low cost readily available meteorological data for simulating streamflow (Q), total suspended solids (TSS) concentration, and total phosphorus (TP) concentration. The models were applied to a 130-km2 watershed in the Canadian Boreal Plain. Our results demonstrated that through careful manipulation of time series analysis and rigorous optimization of ANN configuration, it is possible to simulate Q, TSS, and TP reasonably well. R2 values exceeding 0.89 were obtained for all modelled data cases. The proposed models can provide real time predictions of the modelled parameters, can answer questions related to the impact of climate change scenarios on water quantity and quality, and can be implemented in water resources management through Monte Carlo simulations.     

Water entry of decelerating spheres simulations using improved ISPH method

In this paper, we simulated the vertical impact of spheres on a water surface using three-dimensional incompressible smoothed particle hydrodynamics(3-D ISPH) method. The sphere motion is taken to be a rigid body motion and it is modeled by ISPH method. The governing equations are discretized and solved numerically using ISPH method. A stabilized incompressible SPH method by relaxing the density invariance condition is adopted. Here, we computed the motions of a rigid body by direct integration of the fluid pressure at the position of each particle on the body surface. The equations of translational and rotational motion were integrated in time domain to update the position of the rigid body at each time step. In this study, we improved the boundary treatment between fluid and fixed solid boundary by using virtual marker technique. In addition, an improved algorithm based on the virtual marker technique for the boundary particles is proposed to treat the moving boundary of the rigid body motion. The force exerted on the moving rigid boundary particles by the surrounding particles, is calculated by the SPH approximation at the virtual marker points. The applicability and efficiency of the current ISPH method are tested by comparison with reference experimental results.     

翼型体广谱声的频域预报方法

本文提出了一种广谱声预报的频域方法，并通过与试验数据的比较证明了方法的有效性，尽管文中以平板翼为例，进行了实例计算，但方法本身适用于任意形体在介质中以亚音速作惯性运动时的广谱声预报。相对于时域方法而言，由于省去了将频域数据转化为时域数据的中间过程，因此该方法较时域方法(Casper and Farassat，2002)更为有效。本文的关键在于具有平均流效果的格林函数的成功应用，由此格林函数所表达的积分算式将在后续文中进一步拓展应用于具有非惯性运动的螺旋桨广谱噪声的预报。     

基于等效单自由度模型的高桩码头地震位移需求分析

在基于位移的高桩码头抗震设计方法中, 准确合理地确定码头地震位移需求是关键。在位移需求分析方法中, 非线性时程分析方法可以很好地考虑地震动的不确定性, 但由于复杂的桩-土相互作用, 使得直接对码头结构进行时程分析的计算量较大。为简便确定码头地震位移需求, 提出了一种可用于码头非线性时程分析的等效单自由度模型。该模型可以很好地模拟码头的承载力和刚度退化以及土体耗能, 并可通过对码头结构进行往复加载分析来确定模型的恢复力特性。为验证所提出的等效单自由度模型的合理性和准确性, 以两个高桩码头为例, 选取60条地震波, 分别对码头及其等效单自由度模型进行非线性时程分析, 结果表明二者的最大位移相关性很好, 位移比的均值接近于1, 且变异性很小。     

潮流数值模拟中动边界处理方法研究

论文提出了一种新的干湿判断方法来处理潮流数值模拟中潮间带上的动边界问题。文中的干湿判断方法主要是通过显式求解所得的“预估水深”和流速方向确定单元边的干湿状态。干湿判断过程中不仅考虑到水位对干湿状态的影响，而且包含了流速、流向和风应力等因素；判断过程不必分成“干”判断和“湿”判断两步进行。对三个测试算例进行了干湿判断模拟，模拟结果显示：干湿判断方法无明显的数值振荡，模拟结果的水面光滑；可以较准确的估计浅水处水体的蓄留能力，能保证干单元的水深均小于门限水深且为有限的正值；可以较准确的模拟潮间带上的动边界问题。