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。     

带高位转换层高层建筑结构转换梁的受力分析

利用PKPM软件中的SATWE模块和ANSYS软件对驻马店市驿城区某住宅小区4#楼B座高位转换结构中两根具有代表性的转换梁进行了受力计算，获得了高位转换结构中转换梁的弯矩值、剪力值、轴力值、挠度值大小及其变化规律，并利用两种软件计算出了结构周期。结果表明：利用ANSYS软件计算得到的框支梁弯矩值、剪力值、轴力值均小于利用SATWE模块计算得到的结果，且二者的变化规律相同，部分SATWE计算结果比ANSYS计算结果大近3倍，证明了SATWE计算结果的安全性；而利用SATWE模块计算得到的框支梁挠度值小于利用ANSYS软件计算得到的结果，部分ANSYS计算结果比SATWE计算结果大近2.5倍；两种软件计算出的结构周期变化规律基本吻合；研究结果对相关结构设计具有指导意义，可为实际工程提供参考。     

基于超声导波SC-DTW的金属板微损检测方法

针对金属板材的质量控制与服役性能评估问题,在对金属板材微损伤进行超声导波检测的基础上,结合形状上下文(shape context,SC)与动态时间规整方法对其损伤劣化程度进行量化评估.该方法以无损Lamb波信号为基准,采用动态时间规划(dynamic time warping,DWT)算法对损伤信号进行相似匹配分析对比,确定基准信号与损伤信号的最佳匹配路径.引入SC的轮廓识别方法对Lamb波的局部波形信息进行统计分析,以波形形状距离代替传统欧氏距离匹配方法,解决DTW相似匹配中的病态对齐问题.最后,将无损Lamb波与损伤Lamb波信号间SC-DTW匹配距离作为损伤程度的量化指标,采用随机闭合裂纹的有限元仿真模型和铝板弯折实验对所提出方法进行验证,结果表明,基于Lamb波SC-DTW的损伤量化指数对铝板早期裂纹具有较高的敏感性和较好的量化表征能力.该方法无需对波包进行识别,也不必进行复杂的特征提取,具有简单高效和抗噪声能力强等优点,在金属板服役性能评估与质量控制中有较好的实用性和推广价值.     

石油工程钻井技术研究

由于石油资源的特殊性,我国不仅扩大了石油资源的进口规模,同时也通过不断地提升钻井技术应用水平,加快我国石油资源的开采力度,确保石油资源可以满足我国经济发展的要求。对于石油定向钻井技术而言,尽管其在钻井领域有着多年的应用经验,但是仍然在应用过程中存在许多问题,如果问题解决不当,将会直接影响石油定向钻井技术的应用质量,更是会危及我国石油产业发展。因此,积极解决石油定向钻井技术在应用过程中存在的问题,对推动我国石油资源产业发展有着积极意义。     

“半翻转”教学模式下评价指标体系研究与实践

研究基于“半翻转”教学模式的线上教学评价指标体系,包括课前活动开展、课中教学活动设计、课后任务以及基于此过程中的评价指标体系设计。最后通过层次分析法设计评价指标权重,设计评价算法得到动态评价结果。该评价指标体系应用在本专业“数据结构与算法”课程中,并得到良好的应用效果。     

基于误差估值累加开环校正的诱导式欺骗检测方法

诱导式卫星欺骗干扰可诱导航空器逐渐偏离预定航迹，难以被发现，因此及时有效地检测干扰是飞行安全的保障。在现有紧组合导航体制基础上，设计了一种基于误差估值累加开环校正的紧组合导航结构，并证明了其性能与传统闭环校正紧组合导航性能等效。在此结构中，将紧组合导航系统与自适应序贯概率比检测方法结合，提出了一种基于误差估值累加开环校正的诱导式欺骗检测方法，融合紧组合导航信息与其他不受欺骗影响的导航信息，构建欺骗检测统计量进行诱导式欺骗检测。仿真结果表明，开环校正结构可避免随时间累加的惯性导航系统误差所导致的组合导航滤波器发散问题，同时欺骗检测方法可进一步提高算法对“最坏”情形下微小诱导式欺骗的检测效果。     

动载作用下铁矿石能量耗散规律及破坏特征试验研究

为研究攀枝花铁矿开采境界内铁矿石的动力学性能,利用动静组合分离式霍普金森杆实验系统,开展 4 种典型铁矿石的动态单轴压缩试验。 以动态强度、能量耗散、碎屑分布为切入点,分析 4 种矿石的动力学响应特征。 试验结果表明:4 种铁矿石的动态强度均具有明显的率效应,随冲击速率的增加而增大;所研究冲击速率范围内,中低 品位铁矿石的动态强度显著大于高品位铁矿石和表外矿的强度;随着冲击速率的增加,单位体积耗散能随之增大,且 单位体积耗散能的增加幅度与铁矿石的品位相关;基于分形理论分析 4 种铁矿石破坏后碎屑块度的分形维数,发现碎 屑块度的分形维数随冲击速率增大而增加;最后,分析了单位体积耗散能与分形维数的关系,发现二者呈现非线性正 相关关系。     

福祉设计视野下的老年生活辅具设计研究

目的以老龄化为背景,从福祉设计视野出发,通过对老年生活辅具设计研究,推动实现老年人独立自主参与社会活动来提升其福祉。方法以60岁以上、可生活自理的老年人为目标人群,采用访谈、现场观察等调研方式针对老年人的特殊需求进行梳理,结合文献及对经典设计的分析,总结老年生活辅具设计方法,并以后疫情下的地摊经济现象为例,进行多功能手推车的设计实证。结果提出福祉设计视野下老年生活辅具设计方法,设计出老年人多功能手推车方案。结论通过对老年生活辅具的设计,可以推动老年人独立自主参与社会活动进而提升其福祉;生活辅具设计应以老年人的生理、心理及行为特征为依归,结合产品设计规律,提出针对性的解决方案;老年手推车的设计可以帮助老年人在后疫情语境下独立自主地参与社会活动。     

一种新的船载激光测距仪动态精度检测方法

提出了一种新的船载激光测距仪动态测距精度检测方法,通过地面固定激光合作目标和船载全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机组成动态基线,采用GNSS事后动态精密单点定位获得高精度的动态基线,进而实现船载激光测距仪动态测距精度检测。利用船载实测数据对该方法的有效性进行验证,结果表明:GNSS动态精密单点定位精度可达到11 cm,能够实现米级船载激光测距仪测距精度的检测。