非线性模糊随机损伤研究

从损伤形成的宏、微观机理出发揭示了损伤演化的模糊性和随机特征并提出了损伤泛函成立于模糊、随机双层数学覆盖之下进而构建了研究广义损伤泛函的广义非确定空间。提出了非线性损伤发展所依据的初始应力场；基于三种典型模糊损伤分布：降半分布、秋千分布、组合秋千分布提出了平面应变下服从随机分布的各向异性初始模糊随机损伤场及其广义FPDF(Fuzzy Probabilistic Density Function)、FCDF(Fuzzy Cumulative Distribution Function)数学模型，并基于初始模糊随机损伤有效张量给出粘-弹-塑性初始损伤应力场的模糊随机数值模型。提出并构造了损伤矢量临界值算法并基于此推导了平面应变条件下的损伤有效张量及模糊随机有效弹性矩阵族；由损伤材料粘-弹-塑性应变率演化通式提出了基于修正Mohr-Coulomb损伤破坏准则的粘-弹-塑性模糊随机损伤本构模型。基于指数型损伤发展方程推导了粘-弹-塑性模糊随机损伤变化率方程并构造了对应随机数字特征算法模型。就土方开挖的损伤增益特征提出了基于阶段取土过程的开挖破损及回弹扰动随机矢量算法并借助凝聚损伤荷载矢量提出并构造了基于模糊衰减模型的模糊随机损伤增量方程及其随机数字特征，实现了对粘-弹-塑性模糊随机损伤增量方程卸载模型的全面阐述。考虑场内参数的空间离散及随机变异特征借助本文提出的非线性模糊随机损伤力学模型就某典型基坑工程开挖进阶过程中的损伤演变及广义可靠性进行了深入探讨，过程揭示了模糊随机损伤模型可以根据场内结构及材料强度耗散情况随时对损伤分布做出调整，以充分反映材料细观粒子间的凝聚或断裂造成的岩土结构宏观方面硬化-屈服-破坏-重分布-愈合等复杂力学性征，得到的规律性认识对于实现岩土工程全面化、精确化分析研究有重要意义。     

非线性模糊随机损伤研究

为研究岩土材料非线性模糊随机损伤演变机理,建立广义非确定损伤力学模型,基于模糊随机双层数学覆盖下3种典型模糊损伤泛函,提出平面应变下服从随机β分布的各向异性初始模糊随机损伤场,及其广义FPDF(Fuzzy Probabilistic Density Function)、FCDF(Fuzzy Cumulative Distribution Function)数学模型。并基于黏-弹-塑性模糊随机初始损伤应力场模型及损伤矢量临界值算法,推导了黏-弹-塑性模糊随机损伤本构模型,及模糊随机损伤变化率指数模型方程与数字特征算法。基于土方开挖损伤增益,探讨基坑工程损伤演变及广义可靠性,结果表明:模糊随机损伤模型可根据材料强度耗散对损伤分布调整,以反映细观粒子间的凝聚或断裂造成的复杂宏观硬化-屈服-破坏-重分布-愈合等力学性征。得到结论:阶段卸载导致场内损伤增益由单汇向多汇发展,且强度指标变异累加会诱发可靠指标削减,这些规律性认识对实现全面化、精确化分析研究有重要意义。     

复合材料损伤力学的研究方法及应用

本文阐述了复合材料损伤力学的基本原理，并在此基础上讨论了复合材料的蠕变损伤，疲劳损伤以及环境损伤。     

岩土工程中随机-模糊统计公式的修订及应用

岩土工程中的随机-模糊统计方法用模糊理论准确表达了岩土材料特性的空间变异性,通过信息理论、计算技术与岩土力学的结合,实现了模糊模型的定量求解并使经典的随机统计公式作为一种特例包含于相应的随机-模糊统计公式中.简述了岩土工程中随机-模糊统计原理和相关计算公式,并对这些计算公式进行了局部修订以完善其理论逻辑,讨论了应用岩土工程中随机-模糊统计原理和相关计算公式应注意的问题以便推广应用.     

模糊自适应PID控制器在水轮机调节系统中的应用

本文针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性设计了一种基于模糊推理的参数自适应PID控制器,并用Matlab对该控制器的稳定性和鲁棒性进行了仿真。仿真结果表明该控制器具有理想的动态和稳态性能,超调量、过渡过程时间等控制性能指标均优于传统PID控制器,能够满足水轮机调节系统对参数控制的要求。     

模糊自适应PID控制器在水轮机调节系统中的应用

本文针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性设计了一种基于模糊推理的参数自适应PID控制器,并用Matlab对该控制器的稳定性和鲁棒性进行了仿真。仿真结果表明该控制器具有理想的动态和稳态性能,超调量、过渡过程时间等控制性能指标均优于传统PID控制器,能够满足水轮机调节系统对参数控制的要求。     

重力坝坝基失稳模糊-随机风险率计算方法研究

基于重力坝坝基抗滑稳定各影响因素的随机性、模糊性以及失稳准则的模糊性,研究了坝基失稳模糊风险数学模型的求解方法,建立了基于安全系数的模糊随机极限状态方程,对设计参数的模糊采用计算简便的α水平截集法,而对失效准则的模糊采用降半梯形隶属函数。工程实例计算表明：此方法比参数与失效准则均采用α水平截集法时得到的模糊风险率区间值更趋合理,模糊风险分析计算得到的坝体安全结论也与现行规范的确定性方法一致。     

混凝土冻融随机损伤预测方法研究

根据混凝土冻融破坏的特点,采用单轴受拉破坏模拟冻融破坏过程,推导了混凝土随机损伤本构关系,并结合冻融破坏的静水压假说,建立了冻融随机损伤预测模型.     

模糊优选理论在城市防洪标准选择中的应用

城市防洪标准的选择 是城市防洪规划的首要问题，与政治、经济、社会和环境等多种因素相关。在选择的过程中,要考虑定量因素和定性因素。为协调各因素之间的复杂关系,提出将层次分析法和多目标模糊优选理论相结合,建立防洪工程标准方案多目标决策模型。运用层次分析法建立指标层次模型,用Matlab软件进行计算，得出指标权向量,在此基础上使用多目标模糊优选模型，求解各方案最优相对隶属度,以确定最佳方案。实例分析表明,该模型在确定城市防洪标准中具有重要的应用价值与现实意义,能为最后的总决策提供较为客观公正的依据。     

随机森林与模糊识别耦合方法在河流健康评价中的应用

随着现代社会对生态环境关注度的提高,而河流在生态环境中又起到了举足轻重的作用,如何准确构建河流健康评价模型成为了河流治理的关键内容。研究首先建立河流健康评价指标体系,利用随机森林gini指数计算出每个指标的权重,再构建指标相对隶属度函数,最后进行模糊识别综合计算,并将其应用到某市6条主要河流的健康评价中。试验结果表明:编号为1～5的河流评价结果均在[0. 70,0. 85]之间,评价等级为良;编号为6的河流评价结果在0. 70以下,评价等级为差,说明本文方法的评价结果与实际河流评价情况基本一致。因此,本文提出的随机森林与模糊识别耦合方法合理、可行,不仅科学合理地确定了河流健康评价指标的权重,也提高了模型评价的准确性。     

模糊决策理论在崩岸研究中的应用

在选取崩岸各影响因素的基础上,应用模糊决策理论形成的模糊一致矩阵对崩岸危险程度进行了评价,以综合决策优度值的形式表征河段崩岸的危险程度,对1998年9月长江石首河段崩岸危险性进行了量化评价。模糊决策结果表明,石首北门口河段发生崩岸的危险程度大于其他河段,同年10月发生在北门口的崩岸证明了评价结果的正确性,同时也说明了将模糊决策理论应用于崩岸危险性评价是可行和可信的,对崩岸影响因素选取基本合理。     

边坡工程模糊随机可靠度分析

将模糊随机理论应用于边坡可靠性评价当中,为了考虑随机变量的模糊随机性,引入稳定系数的隶属函数对边坡的实际工作状态进行模糊可靠评价。提出模糊随机极限状态方程的二次构造思想,即将模糊随机理论和响应面法相结合,首先利用响应面法进行一次构造,得到可靠度响应面函数,在此基础上借助隶属函数的补函数作为辅助,进行二次构造极限状态方程来计算边坡的模糊随机可靠度。结果表明,该方法计算简便、收敛速度快,克服了对模糊概率密度函数直接积分求解时过程复杂、耗费机时的缺点,具有较高的计算精度和广泛的工程实用性。计算所得到的可靠性指标更加能够真实地反映边坡的稳定状态,为边坡工程可靠性研究提供了一种新的方法。     

模糊统计聚类理论在崩岸问题中的应用研究

 为定量分析岸坡发生崩岸的危险程度,采用模糊统 计聚类理论,建立了以岸坡安全程度为聚类标准的隶属函数,并以石首河段为例对岸坡进行 了聚类判别。聚类结果表明,北门口河段岸坡的安全程度小于其它河段,该河段的频繁崩岸 验证了结果的正确性,同时也说明了模糊统计聚类理论适合于崩岸问题的研究。此外,通过 模型的自动调节作用,可正确划分各类别域值,并对初始聚类不符合的样本调整归入正确类 别,消除人为主观因素造成的不利影响,使分析结果更符合实际。     

Application of Optimal Control and Fuzzy Theory for Dynamic Groundwater Remediation Design

Obtaining optimal solutions for time-varying groundwater remediation design is a challenging task. A novel procedure first employs input/output data sets obtained by constrained differential dynamic programming (CDDP). Then the Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference System (ANFIS), which is a fuzzy inference system (FIS) implemented in the adaptive network framework, is applied to acquire time-varying pumping rates. Results demonstrate that the FIS is an efficient way of groundwater remediation design.     

多层次模糊识别理论在水闸安全评估中的应用

为使水闸安全评估系统化、规范化,探求一种合理的评估技术是必要的。多层次的模糊识别理论用模糊识别模型对定量部分进行量化;之后对定性评估的结果做出定量化与规范化,提出对各影响因素在水闸定量与定性评估的结果之间的符合度的概念;考虑符合度、重要程度概念确定评估过程中各影响因素权重的模型与方法。最后将定量与定性评估结果与各影响因素权重综合考虑,得出了水闸安全评估的最终结论。该理论降低了评估过程中可能产生的误差,避免了随意性的出现。     

基于模糊理论的水轮机导水机构故障诊断方法的研究

构建水轮机导水机构故障诊断系统的目的,是自动诊断得出故障发生的原因.为此,以模糊理论为基础,结合水轮机导水机构的实际运行工况、专家经验等,构建了导水机构故障诊断知识库:分析了故障原因与故障征兆之间的模糊关系,建立了导水机构模糊故障诊断数学模型.用故障诊断实例验证了模糊理论在水轮机导水机构故障诊断中的可行性.     

波浪辐射应力理论的应用和研究进展

回顾波浪辐射应力张量的概念，前人的研究成果表明微幅波的辐射应力理论是符合实际的．综述波浪辐射应力理论在海洋流体动力学中的应用，分析该理论在研究近岸流的形成、波浪增水和波浪减水、沿岸流流速的沿程分布、破波带内底部反向流的速度分布、河口海岸泥沙运动、海岸碎波拍和波流相互作用等问题中的应用．总结波浪辐射应力的研究进展，包括考虑有限振幅波和不规则波的辐射应力场以及微幅波辐射应力张量沿水深分布的研究，指出辐射应力张量沿水深分布的研究可以为探讨近岸水动力环境的垂直结构以及完善波流相互作用三维数学模型提供理论基础．为深入考察波浪辐射应力张量沿水深分布情况，提出进一步研究的思路．     

波浪辐射应力理论的应用和研究进展

回顾波浪辐射应力张量的概念，前人的研究成果表明微幅波的辐射应力理论是符合实际的.综述波浪辐射应力理论在海洋流体动力学中的应用，分析该理论在研究近岸流的形成、波浪增水和波浪减水、沿岸流流速的沿程分布、破波带内底部反向流的速度分布、河口海岸泥沙运动、海岸碎波拍和波流相互作用等问题中的应用.总结波浪辐射应力的研究进展，包括考虑有限振幅波和不规则波的辐射应力场以及微幅波辐射应力张量沿水深分布的研究，指出辐射应力张量沿水深分布的研究可以为探讨近岸水动力环境的垂直结构以及完善波流相互作用三维数学模型提供理论基础.为深入考察波浪辐射应力张量沿水深分布情况，提出进一步研究的思路.     

基于模糊理论和多智能体的水电机组在线故障诊断研究

针对水电机组现有在线监测方式的缺陷,设计了一种基于多智能体的故障诊断系统模型。与经典MAS故障诊断系统相比,该模型将任务控制与任务分解融合于一个Agent子系统中,提高了控制信号的传输率并简化系统;状态监测子系统直接从监控现场提取异常特征信号以提高故障监测的灵敏性;在故障诊断子系统中设计了多Agent并行工作结构以满足系统诊断实时性与高可靠性的要求;采用基于java语言的JAFMAS软件构建开发平台建立多A-gent协调机制。实验结果表明了该方法的有效性。