多维性能极限状态随机性及相关性研究

同时考虑性能极限状态随机性及相关性,提出结构系统多维易损性评估方法。开展增量动力分析获取极限状态阈值样本,构造多维性能极限状态方程,创新地提出二维性能极限状态带确定结构失效域,借助区间估计确定某一置信水平下极限状态带上、下界,利用相关系数定量描述极限状态相关程度。开展非线性动力时程分析获取需求参数,建立结构多维概率地震需求模型,以桥梁系统为例计算多维易损性置信区间,开展易损性敏感性分析。结果表明性能极限状态带可较好解决极限状态随机性问题,多维易损性区间长度随极限状态带置信度的下降而变窄;随着极限状态相关系数的增加,极限状态相关性变弱,易损性评估结果偏小,产生非保守估计,不利于结构风险控制。     

基于增量理论的板材轴对称成形直接积分解法

对一般轴对称曲面零件成形，在平面应力假设和增量理论等条件下，以初始构形为参考构形，采用参数分析方法，得到了等效应变增量的微分方程。由于该微分方程包含了等效应变增量和等效应变增量的一阶导数项，一般情况下，等效应变增量的一阶导数以隐函数的形式存在，难以采用理论方法进行求解，因此，将等效应变增量的一阶导数表示成其自身、等效应变增量以及参变量的函数，根据泰勒级数展开式和积分的定义给出了逐步积分解法，可用于求解轴对称胀形、翻边、拉深等板材成形问题。以圆筒形件和圆锥形件的拉深成形为例，采用增量理论，将总变形分成若干个增量步，逐步加载，跟踪变形质点，累加应变，求解得到了法兰区和凹模圆角区等的应变分布。对分别采用比例加载条件、增量理论计算得到的结果与实验值进行了比较，结果表明，采用增量理论得到的结果更接近实验值。     

Bulging in incremental sheet forming of cold bonded multi-layered Cu clad sheet: Influence of forming conditions and bending

Bulge is a defect that causes geometrical inaccuracy and premature failure in the innovative incremental sheet forming (ISF) process. This study has two-fold objectives: (1) knowing the bulging behavior of a Cu clad tri-layered steel sheet as a function of forming conditions, and (2) analyzing the bending effect on bulging in an attempt to identify the associated mechanism. A series of ISF tests and bending analysis are performed to realize these objectives. From the cause-effect analysis, it is found that bulge formation in the layered sheet is sensitive to forming conditions in a way that bulging can be minimized utilizing annealed material and performing ISF with larger tool diameter and step size. The bending under tension analysis reveals that the formation of bulge is an outgrowth of bending moment that the forming tool applies on the sheet during ISF. Furthermore, the magnitude of bending moment depending upon the forming conditions varies from 0.046 to 10.24 N·m/m and causes a corresponding change in the mean bulge height from 0.07 to 0.91 mm. The bending moment governs bulging in layered sheet through a linear law. These findings lead to a conclusion that the bulge defect can be overcome by controlling the bending moment and the formula proposed can be helpful in this regards.     

Proposed network structures and combined adaptive algorithms for electrocardiogram signal denoising

An electrocardiogram (ECG) signal is a record of the electrical activities of heart muscle and is used clinically to diagnose heart diseases. An ECG signal should be presented as clear as possible to support accurate decisions made by doctors. This article proposes different combinations of combined adaptive algorithms to derive different noise-cancelling structures to remove (denoise) different kinds of noise from ECG signals. The algorithms are applied to the following types of noise: power line interference, baseline wander, electrode motion artifact, and muscle artifacts. Moreover, the results of the suggested models and algorithms are compared with those of conventional denoising tools such as the discrete wavelet transform, an adaptive filter, and a multilayer neural network (NN) to ensure the superiority of the proposed combined structures and algorithms. Furthermore, the hybrid concept is based on dual, triple, and quadruple combinations of well-known algorithms that derive adaptive filters, such as the least mean squares, normalized least mean squares and recursive least squares algorithms. The combinations are formulated based on partial update, variable step-size (VSS), and second iterative VSS algorithms, which are considered in different combinations. In addition, biased NN and unbiased linear neural network (ULNN) structures are considered. The performance of the different structures and related algorithms are evaluated by measuring the post-signal-to-noise ratio, mean square error, and percentage root mean square difference.     

容迟网络中基于演化博弈的合作行为

针对容迟网络中节点由于资源有限而表现出来的自私特性,为改善网络中节点的合作行为,进而提高网络的整体性能,提出一种基于演化博弈(EGT)的节点合作行为促进机制。首先,采用囚徒困境模型建立节点与其邻居博弈的收益矩阵;其次,基于度中心性定义节点的社会权威性;进一步地,在节点策略更新规则时考虑社会权威的影响,选择当前邻居中社会权威较高的节点进行模仿学习;最后,在机会网络环境仿真器上基于真实的动态网络拓扑数据进行仿真实验。仿真结果表明,与随机选择邻居的费米(Fermi)更新规则相比,考虑社会权威的更新规则能够更好地促进节点合作行为的涌现,进而提升网络的整体性能。     

基于功能参数的渐进成形件表面质量表征研究

目的 以圆锥台成形件为例，基于粗糙表面的区域支承率曲线，进行了用功能参数表征表面几何形貌的研究，以全面、准确、定量地表征渐进成形件的表面质量，预测表面性能。方法 用渐进成形工艺加工成形角分别为35°、45°和55°的圆锥台件，将各圆锥台的成形面分为顶部、中部和底部三个区域，并使用三维表面轮廓仪，在上述三个区域中随机测量各4个样本。根据ISO 25178-2:2012，将各样本表面的区域支承率曲线分为峰区、核心区和谷区，选用部分功能参数——核心区高度Sk、峰区材料体积Vmp、核心区材料体积Vmc和谷区空隙体积Vvv表征表面，并与常用的高度表征参数——Sa、Sq、Ssk和Sku进行比较。结果 成形件表面的Ssk和Sku的计算值极不稳定，变异系数（标准偏差与均值之比）最高值分别可达127.67%和39.11%，Sa、Sq的最大变异系数分别为4.41%和4.26%，虽然它们的参数计算值较为稳定，但常无法体现表面形貌的实际差异。功能参数独立表征不同功能区，Sk和Vmc的最大变异系数分别为9.32%和7.73%，说明同一表面各处，在长期工作阶段具有较为一致的表面性能，Vmp和Vvv的最大变异系数分别为60.53%和31.25%，说明表面各处峰、谷区的形貌有所不同，因而在磨合时间、磨粒存储等方面会有不同的表现。结论 粗糙表面的三维本质要求用三维表征参数才能全面表征其几何形貌。高度参数虽然计算简单，但常难以解读它们的物理意义，无法定量评价表面性能；功能参数具有明确的物理意义，可为表征表面质量、预测表面性能提供定量、实用的方法。     

支持访问更新的可验证外包属性加密方案

为满足公共云存储加密数据安全可靠的访问需求，提出支持访问更新的可验证外包属性加密方案。以经典的KP-ABE方案为基础，通过巧妙的算法设计实现方案的外包解密和密文访问权限可更新功能，同时支持外包计算的可验证性，确保第三方服务器诚实可靠地执行算法过程。在标准模型下证明方案关于原始密文和更新密文均具有选择 IND-CPA 安全性，并具备弱主私钥安全性和外包计算的验证可靠性。与同类方案相比，实现了功能、安全性和效率的协同优化。     

铝电解关键指标预测方法的研究与应用

为维持铝电解生产的持续性，保证电解槽的物耗稳定和能耗稳定，通过对铝厂数据的挖掘与建模，提出一整套维持电解槽稳定的策略方法，并用于指导实际生产。首先为数据去噪，针对铝厂数据分布特征未知的特点，提出一种无参自适应的模糊聚类方法，通过迭代自适应得到类簇个数和簇中心；根据聚类结果，将铝厂数据按实际意义标签化，提出一种基于距离的连续属性朴素贝叶斯算法，对分类器使用增量思想，使算法动态分类准确率得到提高；应用单槽测试集数据，通过累积法完成当天各指标等级趋势的预测，确定各指标下变量相对于前一天的变化量，完成预测。实验发现，预测模型可完成铝电解关键指标的预测；提出的聚类、分类算法在UCI数据及铝厂数据上表现良好。