基于MCMC方法的粒子滤波改进算法

粒子滤波算法广泛应用于现代的跟踪与定位,它适用于非线性非高斯系统,其算法的性能很大程度上取决于重要性分布的选择.分析粒子滤波的原理,论述蒙特卡罗方法在贝叶斯分析中的应用,同时将蒙特卡罗方法引入粒子滤波算法的实现中,通过仿真实验结果比较分析了改进的粒子滤波算法的性能.     

边坡稳定不确定性分析的贝叶斯方法

在边坡稳定分析中,存在着各种不确定性因素,传统的稳定性分析模型很难得到合理的预测结果.尝试应用贝叶斯理论对边坡工程模型的不确定性进行分析,并借用蒙特卡洛方法对随机样本进行模拟抽样,从而描述其不确定性.贝叶斯方法充分利用了各种信息,使得到的结果更加合理,贝叶斯方法是描述模型不确定性的一个有力工具.边坡算例分析结果表明贝叶斯方法能够很好地描述边坡稳定不确定性.     

计及不确定性的多体系统动力学研究

传统的多体系统动力学的研究对象为确定性系统,然而工程中广泛的存在着不确定性问题,如设计公差、制造装配误差、摩擦磨损等导致零部件的几何尺寸产生变异;系统物理参数如阻尼、弹性模量等有时不能精确确定;边界条件、初始条件和载荷等也常常表现出不确定性,因此在计及不确定性因素的基础上进行多体系统动力学建模与仿真计算具有重要的实际意义,本文详细讨论了多体系统中不确定性参数的存在形式,并把这些参数划分为随机参数和模糊参数,给出了采用蒙特卡罗方法解算含随机参数的多体系统动力学方程的一般过程,以某型号卫星太阳能帆板为算例,验证了方法的正确性和有效性。     

基于Kriging模型的齿轮副机构不确定性分析

乏组件水下检测装置中的齿轮副机构参数具有不确定性,在地震工况下,结构产生随机振动时有可能发生失效。为评估其失效概率,针对乏组件水下检测装置中的关键齿轮副机构,首先通过有限元分析软件ANSYS计算结构在地震下的响应,然后结合不确定性参数进行多次有限元分析迭代,进而建立齿轮轴半径、峰值功率谱密度、轴弹性模量与随机振动下3σ应力的Kriging模型并计算出结构失效概率,最后以核密度估计得到模型3σ应力的概率密度曲线。曲线显示3σ应力在[200, 370]MPa区间内概率密度值较高,在区间两侧概率密度较低,表明齿轮副机构失效概率较低,模型3σ应力的概率密度与工程经验相符。     

不确定性量本利分析的探讨

市场的不确定性对传统的量本利分析方法提出了严峻而深刻的挑战,运用高等数学、概率论与数理统计的方法对不确定性量本利分析进行深入有益的探讨,以进一步指导会计实务。     

工程经济评价的不确定性分析

运用不确定性分析减少不确定性因素对经济评价指标的影响。     

基于凸集模型的多学科耦合系统不确定性分析

研究了用凸集模型描述不确定参数时,多学科系统的不确定性分析方法．为了减少计算量,采用一阶泰勒近似并结合全局敏度方程推导了系统状态变量变差范围的近似计算公式,可用于超椭球凸集与区间变量并存的情形．该方法只需借助各学科分析的敏度信息,易于与各种基于敏度的寻优算法融合,进行不确定环境下的多学科优化设计．实例计算表明,在不确定程度较小时,该方法可以给出状态变量变差范围,而计算量远远小于Monte Carlo仿真算法．     

随机有限元法在不确定性分析中的应用

为了解决具有多个不确定性因素舰船结构系统的可靠性分析问题，这些不确定的因素包含结构元件的面积、长度、弹性模量、结构强度和外载荷等，服从统计规律，可作为随机变量处理。这样在结构系统的可靠性分析中，建立的极限状态方程，实际上是一个含有多随机变量的非线性函数，其中有的量（如位移等）难以用显式表达。在这种情况下，为了提高系统失效概率计算的精确性，采用了改进的一次二阶矩法和随机有限元法求解系统的失效概率。该方法简便合理，置信度高，适合工程的应用。     

济南市年降雨量的加权马尔可夫链模型

依据1956～1999年济南市年降雨量,应用加权马尔可夫链预报2000年的降雨量.结果表明:应用马尔可夫链模型预测未来年降雨量状态,显示了较高的可信度及可行性.随着监测数据的增多,不断修正转移概率矩阵,建立年降雨量预测模型群,有效的预测对保障和促进经济的发展无疑有着现实意义.     

基于不确定性分析的模糊故障树的模糊数选择

在分析故障树顶事件的概率不确定性的来源和传递性的基础上，阐述了模糊故障树中用模糊数表征事件模糊性的方法，并利用模糊集合模糊度的概念从模糊不确定性的角度出发就常用的模糊数类型的选择进行了分析。     

基于贝叶斯方法的软土深基坑不确定性位移反演分析

在深基坑开挖工程中,使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而,受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响,土体参数常表现出明显的不确定性,该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信度。鉴于上述问题,提出一种基于贝叶斯参数更新框架和现场监测数据的软土深基坑土体参数反演方法。该方法采用GA-BP神经网络建立数值分析模型中土体参数与地连墙侧移的隐式函数关系,并结合现场监测数据建立土体参数的贝叶斯反分析模型。采用该方法对某深基坑工程进行分析,验证了方法的可行性。分别采用地连墙的最大侧移值和多点位移值作为指标进行土体力学参数反演,并分别使用更新后的土体参数预测基坑开挖的最终侧移值。研究结果表明：与不更新土体参数相比,更新土体参数后土体参数变异系数变小,得到的结果与后续施工步下的监测结果更吻合;使用多点观测值进行土体参数更新的预测效果显著优于仅使用最大位移值时的效果。     

基于吉布斯采样与压缩感知的二维非平稳CPT数据快速插值方法

静力触探试验(Cone Penetration Test, CPT)常被用于确定地下土体分层情况及层内土体的力学参数等。由于工期、工程投入、技术等条件限制,沿水平方向的CPT钻孔数目通常非常有限,有必要利用空间插值或随机模拟来估计未采样位置的CPT试验数据。提出一种有效的蒙特卡洛方法,可直接根据有限的CPT试验钻孔数据估计未采样位置的CPT数据,该方法将二维贝叶斯压缩感知框架与吉布斯采样相结合,并引入克罗内克积以提高其计算效率,然后用一系列数值及实际工程案例验证了所提方法的可靠性。结果表明：该插值方法合理,不仅能如实反映数据本身的非平稳特点,且采用序列更新技术后可显著降低时间成本,具有更强的适应能力。此外,插值结果的准确性、可靠性与已有CPT钻孔的距离成反比、与已有钻孔的数目成正比,反映出方法本身数据驱动的特点。     

设有形状记忆合金自复位阻尼器隔震结构的地震反应分析

为了使隔震结构体系能够同时获得良好的隔震特性及震后自复位能力，利用形状记忆合金(SMA)材料的相变伪弹性性能，研制了一种SMA自复位隔震阻尼器，并将其与叠层橡胶垫联合应用，提出了一种新的自复位隔震装置．为了验证这种新型隔震装置的有效性，文中根据SMA材料的热力学本构关系，建立了有关热力学非线性方程的求解方法，并通过对这种隔震装置力学特性的深入研究，提出了相应的力学分析和计算模型，同时依据剪切型层模型理论．编制了这类隔震结构的弹塑性时程分析程序，进行了一些工程实例的计算分析．研究结果表明，这种隔震装置不仅可以大大减轻地震对上部结构的影响，而且还具有很好的震后自复位能力，为进一步研究自复位隔震装置的特性及层间隔震技术奠定了理论基础．     

形状记忆合金迟滞模型

基于实验测试,结合Preisach理论研究了形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)丝驱动器的迟滞建模。首先,依赖于SMA材料受输入电压作用引起的温升变化诱发材料相变输出位移量,设计了SMA丝特性测试平台,记录了驱动过程中的输入、输出变化量,得到理论模型参数辨识的数据集合。然后,讨论了SMA丝的输入电压、温度变化与形状记忆效应产生的材料宏观位移间的迟滞关系。最后,引入Preisach理论,由推导的经典Preisach理论的修正形式和数值实现方法构造了SMA驱动器温度量和位移的迟滞模型。结果表明:与试验数据比较,Matlab环境仿真得到的SMA迟滞曲线,匹配性较好,为进一步的系统设计分析奠定了基础。     

形状记忆合金驱动器的力学性能

基于形状记忆合金（ＳＭＡ）材料的Ｂｒｉｎｓｏｎ本构关系,研究了ＳＭＡ驱动器在自由冷却和强制冷却等两种热交换形式下的动力响应问题,探讨了ＳＭＡ丝在恒载及荷载变化时完成正逆相变所需用的时间．研究结果表明,热交换方式对完成相变时间有较大影响,并且增加散热面积和提高热交换速率均可有效地加速相变的完成．最后,本文还简单讨论了影响ＳＭＡ驱动器响应时间的几个因素和改进方法．     

Fe—Mn—Si基形状记忆合金及其应用

介绍了形状记忆合金的简要发展史,Fe-Mn-Si合金的形状记忆机理以及合金的主要元素组成,各成分的作用,提高记忆的方法,分析了其应用情况和前景。     

Effect of chemical component on shape memory effect of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE shape memory alloy

Effect of chemical component on shape memory effect (SME) of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE shape memory alloys was studied by bent measurement, thermal cycle training, SEM etc. Results of study indicate that the alloys with high Mn content (25%) appeare better SME, especially in lower strain. SME improves evidently when Si is higher content, especially it‘s range firm 3% up to 4%.But brittleness of Fe-Mn-Si-Ni-C-RE alloy increases by increasing the Si content. SME of the alloy is weakening gradually as carbon content increases under small strain (3%). But in the condition of large strain (above 6%), SME of the alloy whose carbon content ranges from 0.1% to 0.12% shows small decreasing range, especially of alloy with the addition of compound RE.     

NiTi形状记忆合金应变传感特性分析

阐述了形状记忆合金丝的应变传感原理.在Brinson建立的形状记忆合金一维本构模型的基础上,引入Ikuta提出的电阻率与马氏体百分含量之间的关系并对其进行简化,建立了形状记忆合金应变传感特性的理论分析模型.分析了不同温度条件、不同初始状态的形状记忆合金电阻相对变化率与应变之间的关系.并与已有试验结果进行比较,验证了该模型的有效性.结果表明,形状记忆合金可以作为应变传感元件使用,温度对形状记忆合金的传感特性有影响,设计时要根据使用温度来确定形状记忆合金的相变温度.     

Low Velocity Impact Response Analysis of Shape Memory Alloy Reinforced Composite Beam

The low velocity impact responses of shape memory alloy （ SMA ） reinforced composite beams were analyzed by employing the finite element method. The finite element dynamic equntion was solved by the Newmark direct integration method, the impact contact force was determined asing the Hertzian contact law, and the influence of SMA .fibers on stiffiwss matrix is studied. Numerical results show that the SMA fibers can effectively improve the low velocity impact response property of composite beam.     

SINGLE CRYSTAL GROWTH OF Cu BASED SHAPE MEMORYALLOYANDITSTHERMODYNAMICANALYSIS

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