水闸闸墩结构动力计算模型问题

对现有水闸闸墩结构体系动态特性的计算模型进行了分析,重新构造了不同的闸墩体系的动力计算模型,并对其自振特性进行了计算,与实测结果比较表明,它能更精确反映结构的动态特性。     

基于优化设计理论的桥梁有限元模型修正

为改善桥梁有限元建模的精度,降低理论模型计算结果与实验结果之间的误差,采用模型修正技术对建立的初始有限元模型进行修正.利用桥梁模态参数识别结果,以频率残差和实测自由度上振型分量残差加权和最小为优化计算目标,无须振型扩阶,避免了由此引入误差的影响.依据工程经验对修正参数和频率变动施以约束条件,将有限元模型修正问题归结到约束优化问题.问题的求解采用基于梯度下降的优化迭代算法.仿真结果表明,经过修正后的有限元计算模型计算结果与实验结果非常接近.可以应用于动力实验模型修正.     

水闸闸墩结构动力计算模型问题

对现有水闸闸墩结构体系动态特性的计算模型进行了分析,重新构造了不同的闸墩体系的动力计算模型,并对其自振特性进行了计算,与实测结果比较表明,它能更精确反映结构的动态特性。     

利用双参数地基模型修正反应位移法弹簧

为得到一种模型简单、计算精度高,且能更好反映土-结构相互作用的地下结构抗震设计方法,根据双参数地基模型的原理,用比传统单参数模型更加接近土体性质的双参数模型简化土体,并根据受力和变形特性对双参数计算模型进行简化,最终得到能考虑土体间相互作用的修正反应位移法.修正方法计算模型与传统反应位移法相比,仅仅是法向弹簧的基床系数进行了一定的修正,仍然是一种模型简单的计算方法.建立数值模型进行分析,以动力时程计算结果为基准,并与传统反应位移法作对比验证修正方法的正确性.结果表明,相比传统采用离散弹簧模拟土体的反应位移法,修正方法的内力及变形误差能减小一半左右,由此得到修正方法是一种模型简单且计算精度较高的设计方法,能够应用到地下结构抗震设计中.     

5.12汶川地震紫坪铺面板堆石坝静动力初步反演研究

根据"5·12"汶川地震峰值加速度衰减关系,推求坝址基岩EW、NS、UD方向峰值加速度分别为0.52g、0.46g、0.43g,然后采用比例法将实测加速度记录(051MXT)换算得到紫坪铺大坝动力计算的输入加速度时程;在利用建设阶段变形监测资料反演堆石体静力模型参数得纠大坝静应力的基础上,结合吉林台、猴子岩等工程室内试验资料类比得到了堆石体反映振动硬化特性动力模型的初步参数,并结合关门山、察汗乌苏等工程的现场原位试验资料和大坝实测地震加速度的频谱特性进行了调整复核;通过计算输入地震加速度的等效振动周数,利用实测资料对大坝堆石体的永久变形参数进行了反演分析.结论认为:振动硬化动力模型反映了大坝堆石体地震过程中的"震缩"现象,"5·12"汶川地震主震时间较长和坝址近震的铅直向加速度较大,是紫坪铺大坝震后永久变形较大的主要原因,Ⅱ、Ⅲ期混凝土面板的错台由于堆石体永久变形引起的次生破坏.现有土石坝动力分析理论和方法基本可以反映土石坝的抗震性能.     

刚性路面结构参数反演弯沉盆衍生指标法综合分析

为解决刚性路面结构参数反演方法的适用性问题,综合分析刚性路面结构参数反演中3类代表性的弯沉盆衍生指标法.在系统梳理弯沉盆面积指数法、惰性点法、弯沉盆重心距离法的模型体系的基础上,采用理论数值分析的方法,定量分析3类衍生指标的规律特性,并从工程适用的简单、易操作性出发,提出惰性点法的计算图表和弯沉盆面积指数法及重心距离法的回归公式.以典型的刚性道面结构形式为例,对比分析3类弯沉盆衍生指标法的参数反演结果的准确性和鲁棒性,检验所提出模型或图表的有效性.计算结果表明:提出的计算图表或公式大幅简化了参数反演中衍生指标的计算,3种衍生指标法的参数反演结果存在明显差异,弯沉盆重心距离法充分利用各测点的信息并以拟合误差最小化为原则,显著提高参数反演的精确性和鲁棒性.     

碾压混凝土非绝热温升参数反演分析

混凝土边界传热过程的确定是进行温度场和应力场仿真分析的关键,是研究混凝土结构温控防裂问题的重要方面之一.依托某工程,进行碾压混凝土在非绝热状态下的温度试验,并获得实测数据.采用改进遗传算法作为数值反演方法,对实测数据进行了温度场的反演计算,并将计算值与实测值进行了比较,分析反演结果的合理性,同时获得了与工程条件相符的不...     

常扰力下单桩竖向振动非线性分析

将常扰力信息处理上的单桩视为非线性单自由度体系，采用等效线性化方法，列出非线性振动微分方程。利用动力反应曲线的几何性质反演计算各振动参数，并由模型桩动力试验实测结果加以验证。     

简化线弹簧模型的研究

以工程应用为目的,首次将简化线弹簧模型应用于压力容器表面裂纹的弹塑性断裂分析。通过34Mn2V钢制高压氧气瓶表面裂纹的试验和分析,对简化线弹簧模型进行改进,其计算结果与实测结果基本一致,表明该模型可用于由象34Mn2V钢这类材料制成的压力容器表面裂纹的安全评定。     

软基沉降量的反演计算

对于软土地区修建的工程，软基的最终沉降量对施工有指导意义。由于土体性质和状态的复杂性，以及勘测、施工中的一些不确定因素的影响，计算结果与实际观测值有差异。反演分析法可在一定程度上减轻这些问题，因此在现场实测的软土地基沉降观测资料的基础上，利用太沙基的土体理论建立了计算最终沉降量的反演计算模型，该模型既适用于一次加栽，也适用于分级加栽。根据广梧高速公路某断面实测的沉降资料反演计算有关参数，并将理论计算模型与实测结果进行比较，二者符合较好．证明该理论模型是合理的。     

人工神经网络结合遗传算法反演岩体初始地应力的研究

提出综合应用实数编码的遗传算法与改进的BP神经网络的优化反演分析方法,并通过数值分析,探讨了该方法在应用于位移反演岩体初始应力与材料参数方面的有效性.在算例中,以Burgers模型的计算数据作为改进神经网络的训练样本,用遗传算法搜索待反演参数解向量.计算结果表明利用遗传算法优化神经网络权值能提高神经网络迭代算法的效率与可靠性.该方法应用于岩体初始应力场的反演具有迭代过程平稳、收敛快、结果准确等特点,能够有效地求得岩体初始应力与材料参数.     

压簧的可靠性优化设计

压簧广泛地用于石油机械中,起到缓冲和减振的作用。在工作中主要承受交变载荷,失效形式是疲劳断裂。经过分析,找出其危险点,以危险点的工作应力作为参数建立了力学模型。根据应力强度干涉理论建立了疲劳可靠性模型。利用力学模型和疲劳可靠性模型对压簧进行了可靠性优化设计,以压簧体积最小作为目标函数,以压簧的尺寸和疲劳强度的可靠度作为约束条件,建立可靠性数学模型,采用MATLAB语言编程进行计算,优化后的压簧体积和尺寸都相应地减少了。最后,利用ANSYS软件计算出优化后压簧的可靠度,比优化前提高了5%。     

Estimation of the parameter error propagation in inversion based BRDF observations at single sun position

In multiangular remote sensing observations, the variable range of the solar zenith angle (SZN) is narrow. We takes the linear kernel-driven model as an example to analyze the parameter error propagation in inversion by using the observations at single sun position and to show that in such case it is unreliable to invert the BRDF tendency with SZN. To improve the algorithm, we suggest adding certain constraint for the changing trend of albedo with SZN in the model inversion.     

基于Matlab的岩石蠕变模型参数辨识算法设计

为减少岩石蠕变模型参数辨识的繁冗计算,探讨一种可靠、高效的岩石蠕变模型辨识方法。以M-K(伯格斯)蠕变模型为例,给出蠕变模型参数辨识方法,并编写Matlab算法函数通过COM组件从而剥离出程序,借助VB环境下编制面向对象的可视化计算软件。结果表明,该软件用于岩石蠕变模型参数辨识的计算过程同样有较好的效果并提高了计算效率,为实现其他岩石力学参数计算问题提供了可供借鉴的快速处理方法。     

基于量子行为粒子群算法的航空瞬变电磁拟二维反演技术

传统的确定性反演算法严重依赖初始模型,易陷入局部极小值中,导致最终反演结果偏离真实模型。粒子群(PSO)算法作为一种随机性反演算法,具有较强的跳出局部极小值的能力,但是仍存在早熟收敛和收敛速度慢等问题,限制了该算法在二、三维电磁反演中的发展。针对上述问题,首先提出采用量子行为粒子群(QPSO)算法代替传统粒子群算法,将量子在势阱中运动规律引入到粒子群算法中,使得粒子可以出现在势阱内任何存在概率分布的位置上,有效地克服了由于群体的聚集性所导致的早熟收敛问题。此外,采用拟二维反演算法代替传统二维反演算法,使得反演模型参数维度下降,寻优过程中局部极小值个数将大幅度减少,显著提高粒子群算法的收敛速度,但是在粒子群中开展拟二维反演时,传统的正则化参数的寻优过程将浪费大量计算资源。结合量子行为粒子群算法中各测点的全局最优粒子在粒子群进化过程中的重要地位,采用α-Trimmed方法开展相邻点间全局最优粒子模型参数光滑约束,实现粒子群算法快速横向约束反演。最后将量子行为粒子群算法拟二维反演技术应用到含噪全航空瞬变电磁仿真数据处理中,反演结果与原始模型具有较好的一致性。     

弹簧钢电阻点焊接头组织与硬度数值预测

基于弹簧钢连续冷却转变曲线,建立了弹簧钢电阻点焊接头组织连续冷却转变过程的数值计算模型。考虑电阻点焊温度场的特点,建立了基于回火参数λ的弹簧钢电阻点焊接头随机回火组织转变数值计算模型,实现了弹簧钢点焊接头硬度分布的数值预测。结果表明,弹簧钢点焊接头硬度分布计算结果与实测结果吻合良好。     

基于多目标非线性函数某深基坑参数反演分析

借助多目标非线性规划函数思想,结合长株潭城际高铁II标湘府路车站基坑工程,在反演过程中利用多种监测项目的数据,以求能够获得比较准确的反演参数。通过对比单目标函数反演力学参数计算结果、多目标函数反演力学参数计算结果及现场实际监测值,发现多目标函数获得的反演力学参数输入到数值分析软件中得到的结果更接近于现场实际监测结果,说明在参数反演分析过程中,利用施工中多元监测数据的信息量越大,获得的反演参数的可靠性越好。     

基于主动学习Kriging模型的地下管线抗震可靠度分析

为提升地下承插式接口铸铁管线抗震可靠度的计算效率,提出基于主动学习Kriging代理模型的Monte Carlo模拟方法(AK-MCS)进行地下管线抗震可靠度计算。采用梁单元模拟管线结构,均布弹簧反映管土相互作用,接口弹簧模拟邻接管道约束作用,建立了地下管线地震响应分析模型;考虑管线接口允许位移、管线埋深、土体容重和内摩擦角等模型参数随机性的影响,以管线接口位移量为安全准则,采用主动学习Kriging模型方法建立管线接口位移响应与随机变量参数关系的代理模型,从而获得管线接口安全状态。算例结果表明,AK-MCS法计算得到的管线失效概率与传统Monte Carlo模拟计算的结果相对误差在5%以内,且AK-MCS法计算时间约为传统Monte Carlo模拟计算时间的2%。因此在进行管线可靠度计算时,主动学习Kriging代理模型方法具有准确性与高效性。     

Robust elastic impedance inversion using L1-norm misfit function and constraint regularization

The classical elastic impedance (EI) inversion method, however, is based on the L2-norm misfit function and considerably sensitive to outliers, assuming the noise of the seismic data to be the Guassian-distribution. So we have developed a more robust elastic impedance inversion based on the L1-norm misfit function, and the noise is assumed to be non-Gaussian. Meanwhile, some regularization methods including the sparse constraint regularization and elastic impedance point constraint regularization are incorporated to improve the ill-posed characteristics of the seismic inversion problem. Firstly, we create the L1-norm misfit objective function of pre-stack inversion problem based on the Bayesian scheme within the sparse constraint regularization and elastic impedance point constraint regularization. And then, we obtain more robust elastic impedances of different angles which are less sensitive to outliers in seismic data by using the IRLS strategy. Finally, we extract the P-wave and S-wave velocity and density by using the more stable parameter extraction method. Tests on synthetic data show that the P-wave and S-wave velocity and density parameters are still estimated reasonable with moderate noise. A test on the real data set shows that compared to the results of the classical elastic impedance inversion method, the estimated results using the proposed method can get better lateral continuity and more distinct show of the gas, verifying the feasibility and stability of the method.

     

基于细菌觅食算法的砂砾岩岩性识别方法

砂砾岩储层岩性复杂多变,母岩成分变化大,孔隙结构复杂,难以精确划分岩性并建立准确的解释模型,导致储层参数计算精度不高。针对松辽盆地梨树断陷砂砾岩储层特点,选择多组分体积模型作为该地区的测井解释模型,将该地层看成由局部均匀的孔隙、泥质、石英、长石、岩屑等5部分组成?根据多组分体积模型建立相应的测井响应方程,引入细菌觅食算法作多组分矿物模型的优化算法,将优化结果与岩芯分析孔隙度及全岩矿物分析的体积分数进行对比,结果验证了细菌觅食算法反演砂砾岩储层多组分矿物模型的可靠性。采用该方法对松辽盆地砂砾岩储层测井资料进行处理,取得了较好的结果。