子集模拟中马尔可夫链蒙特卡洛抽样算法比较

文章着重研究子集模拟中马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)抽样算法的抽样效率与计算精度。首先，阐述可靠度子集模拟的基本原理与中间状态样本生成的各种MCMC抽样算法，在稳态马尔可夫链构造基础上提出延迟拒绝MMH(Modified Metropolis Hasting)算法，通过在MMH算法上增加备选样本的延迟拒绝步提高MMH算法的抽样效率；阐述基于随机游走与基于扩散方程MCMC方法中建议分布的差异，进一步对备选样本接受率为1的preconditioned Crank-Nicolson(pCN)算法和条件抽样(Conditional sampling, CS)算法开展研究，证明两种算法的等价性；推导有效样本量的计算方法，提出采用有效样本量与总样本量的比值定义MCMC方法的抽样效率。通过复杂目标分布的样本生成研究不同MCMC抽样算法建议分布及其参数对备选样本接受率与抽样效率的影响，最后通过计算实例研究子集模拟过程采用不同MCMC抽样算法得到失效概率的相对误差及其变异性，揭示不同MCMC抽样算法对失效概率计算精度的影响。研究表明：不同MCMC抽样算法生成备选样本的接受率及其自相关性受建议分布及其参数影响较大，对于复杂的目标分布，pCN算法和CS算法的抽样效率较高，延迟拒绝MMH算法次之；采用CS算法和延迟拒绝MMH算法进行子集模拟得到的失效概率精度较高且变异性较低；增加子集模拟中间状态样本量可以提高失效概率计算精度并降低其变异性。     

基于拟静力试验的桥梁高桩承台基础抗震延性分析

在桥梁工程安全设计中,研究桥梁高桩承台基础抗震延性具有十分重要的意义.对高桩承台基础进行相似性分析并基于拟静力试验建立高桩承台基础拟试验样件,基于线弹性基础条件针对结构法向应力和试验件反应位移进行无量纲分析,确定研究对象和试验样件按8∶1缩小比例.通过较为严密的试验件加工工艺有效降低了试验测试误差.试验结果表明,基于拟静力试验的高桩承台基础可提高桥梁高桩承台基础抗震延性,并降低工程检测成本.     

供水管网DMA优化分区设计方案

实施独立计量分区(district metered area,DMA)是辅助供水管网管理和漏损识别的重要手段.图划分算法是进行DMA分区的方法之一,常规图划分算法应用中,存在解空间受限、分区后原水流状态易发生较大改变、形成较多串联分区(对流量计算不利)的缺点.在常规图划分算法基础上进行了改进:粗化阶段按照特定规则匹配、合并非输水干管两端的节点,形成简化的管网拓扑结构;分区阶段得到管网初步分区方案;细化阶段提出基于贪心算法、枚举算法、蒙特卡洛算法的分区调整方法,结合改进的仪表安置方法、水力模拟、优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS),对分区方案进行调整.将该方法应用于YX市供水管网,成功进行了分区.     

考虑剔除虚假云服务的制造云服务优选

随着云制造服务模式的兴起,云池中存在大量云服务并掺杂有虚假的云服务,恶意竞争的虚假云服务伤害了云服务提供商的权益,云用户也很难判别真实且优良的云服务。针对该问题,提出基于蒙特卡洛模拟估计的超体积算法来识别和剔除虚假云服务。在剔除虚假云服务的基础上,提出面向云服务可信度评估的基于遗传算法的模糊c均值聚类算法对云服务聚类并进行可信度评估,利用由层次分析法和熵值法构成的制造云服务组合赋权综合评价法,根据可信度等级结合综合评价值对云服务进行优选。以某工程机械交易云平台作为研究对象,验证了所提算法的有效性,算法能有效识别虚假云服务,确定云服务的优先顺序,并选出最佳的云服务。     

带消能连梁的矩形空心双柱式高墩抗震性能试验研究

基于震后功能可恢复的设计理念，按1/20几何缩尺比设计和制作了矩形空心双柱式高墩和带消能连梁的矩形空心双柱式高墩模型，开展了低周往复荷载作用下的拟静力试验研究，分析了试件的破坏形态及过程，比较研究了试件的强度、累积滞回耗能、墩柱曲率和位移延性等抗震性能参数。试验结果表明:与普通的矩形空心双柱式高墩相比，带消能连梁的矩形空心双柱式高墩具有更好的耗能能力、承载能力和位移延性能力，消能连梁可有效减小墩柱曲率，从而有效降低了墩柱的地震损伤。因此，带消能连梁的矩形空心双柱式高墩具有更优良的抗震性能。     

新型井下牵引器步进机构动态特性分析

针对井下牵引器步进机构滚珠丝杠副做运动分析的传统计算方法并未考虑滚动体惯性载荷的问题,采用矢量分析法对滚珠丝杠副进行了运动学分析,得出其轴向运动的影响因素,并运用球轴承拟静力学的分析方法,结合往复作业的实际工况,建立了只受纯轴向力的滚珠丝杠副拟静力学简化分析模型,解出相关影响参数,并研究了不同轴向载荷和转速下步进机构的运动规律。研究结果表明:丝杠轴向移动速度曲线呈现负正弦变化趋势,且转速对其影响显著,轴向载荷一定时,转速与轴向移动速度成倍增长;而对比轴向载荷的影响就略小,一定转速下,在机构的带载能力范围内,随着轴向载荷的递增,轴向移动速度会产生极小的差值;与传统计算方法对比,该轴向速度数值及变化规律有明显的出入。研究结果对于牵引器在水平井井下作业的精确进给和控制具有一定的指导意义。     

基于负荷增长不确定性方法的网架负载能力评估

为了更准确地评估负荷的不确定增长对网架负载能力带来的影响,将所研究电网按经济发展水平划分为4个区域,然后采用蒙特卡洛法对经济发展水平不同区域的负荷进行抽样;分析了每个区域的负荷增长率,得到不同的负荷增长方式,从而对网架负载裕度进行评估;通过引入线路负载率约束,使得规划后的网架能够应对未来小幅度、短时间的不确定性的负荷波动;最后以某省为例对500 kV线路与主变进行最大负载率的计算得到具有最大负载率的500 kV线路与主变。计算结果表明与传统分析方法相比,所述方法能够更加精确地对网架负载能力进行评估。     

失谐叶盘振动可靠性分析的径向基极值响应面法

为了研究随机刚度失谐对叶盘振动可靠性的影响,将径向基函数神经网络与极值响应面结合提出了径向基极值响应面法。选取叶盘材料密度、工作转速、激振力幅值作为随机输入变量,叶盘振幅极值为输出响应,利用拉丁超立方抽样法抽取不同输入样本点,通过有限元分析计算得到各样本点对应的振幅极值响应,用抽取的样本点构建径向基极值响应面,并结合蒙特卡洛法对随机变量进行大批量抽样,将其带入径向基极值响应面分析得到叶盘振动可靠度。结果表明,在随机刚度失谐因素影响下,叶盘振动可靠性降低,更容易发生振动失效。通过与蒙特卡洛法、极值响应面法进行对比,得出径向基极值响应面在保证计算精度的情况下提高了计算效率。     

石灰石矿山台阶边坡爆破振速安全阈值研究

爆破是矿山露采的必要手段,爆破振速安全阈值的确定对矿山台阶边坡的安全开采起着重要的作用。以四川兴联石灰石矿山台阶边坡为例,采用速度判别法,选取规范中的爆破振速安全阈值为拟静力法和动力显示分析法作参考;采用拟静力法,选取优势结构面作为潜在滑动面反演得到爆破振速安全阈值;采用ANSYS/LS-DYNA的动力显示分析法,建立台阶边坡模型,选取模拟监测点数据与实际监测数据进行对比,并结合质点振动速度与应力进行回归分析得到爆破振速安全阈值。通过对三种方法的对比研究得到,拟静力法与动力显示分析法得到的结果接近,且符合速度判别法中的规范。综合三种分析方法最终对台阶边坡爆破振速安全阈值进行合理取值。     

长寿地区大米中硒的有机形态及其生物利用度研究

为了探究典型长寿区大米有机硒的赋存形态与人体硒营养水平的关系，本文分析了江西典型长寿区大米中有机硒、谷蛋白硒、硒代蛋氨酸（Selenomethionine, SeMet）等的组成特征，并运用胃肠体外模拟法对大米硒的生物可利用度及其与各有机硒组分之间的相关关系进行了研究。结果表明，大米中的硒主要以有机形式（78.67 ± 13.52%）赋存，其中，53.73 ± 8.27%的有机硒为谷蛋白硒，且65%以上的谷蛋白硒可酶解消化为SeMet。大米硒的生物可利用度为55.58 ± 10.53%。大米谷蛋白中SeMet比例相对较高且易于被人体吸收利用，这可能与当地居民的健康长寿关系密切。不过，SeMet与大米可利用硒的相关系数仅为0.55。因此，未来有必要对大米中不同硒蛋白的代谢产物（如SeMet）进行研究。