基于连续型风速风向联合概率分布的风致结构疲劳分析方法研究

结合连续型风速风向联合概率密度函数和等效窄带法,推导了连续积分形式的风致结构疲劳寿命估算公式,并将其与区格离散形式的疲劳寿命估算公式做了比较。详细介绍了风速风向联合概率密度函数、风速边缘分布函数和风向边缘分布函数模型,以及模型参数的计算方法。最后选取钢天线实例工程模型,通过拟合实测风速资料,获得风速风向联合概率密度函数。再选择不同截面处关键点位置,估算出对应关键点疲劳寿命,取最小值为结构的风致疲劳寿命。结果验证了连续积分形式的疲劳寿命估算公式的合理性。     

考虑风向风速联合分布的输电塔线体系风振疲劳研究

输电塔线体系属于风敏感结构体系,在结构设计和实际工作中风荷载均起控制作用。然而,在风荷载计算以及工程研究领域中对风向风速的处理至关重要,但因两者之间的相关性导致了建立联合分布模型的困难。为此,该文基于乘法定理以重庆市日极值风速为对象,建立了风速条件概率密度的混合模型,改善了单一概率分布模型的不足。与此同时,根据风向方位记录数据建立了风向角的概率密度函数模型,并结合风速条件概率密度的混合模型,给出了风向风速的离散-连续混合联合分布模型。然后,将风向风速联合分布模型与Miner线性疲劳累积损伤理论相结合,推导出了输电塔的风振疲劳计算方法。最后,采用此建议算法对特高压输电塔线结构体系进行了风振疲劳分析,有效地考虑了风向风速对输电塔体风振疲劳的影响,减少了计算量,提高了结构分析的计算效率。     

固定测站的风向风速联合分布研究

风速与风向联合分布在工程规划、结构设计以及风能资源评价等方面应用广泛。风玫瑰图是目前分析风要素常用的手段,不足之处在于该图只能表示特定16个方位各级风力的频率分布情况。基于连续型角度-线性联合分布模型,该文提出了根据风玫瑰图建立联合分布模型的新方法,并绘制了一种新型且在风速及风向上均连续的风频分布图。以辽东湾长兴岛站的风测数据为例,建立风速风向联合分布模型,绘制风速风向联合分布图。结果表明:1)统计模型可靠性高,与原始风向风速分布相关性极强;2)联合分布模型相比风向离散的风速分布模型,可以更好地反映邻近方位之间风速分布的相互影响;3)新的联合分布图给出了全方向的风频理论分布,克服了传统风玫瑰图中仅有16个风向的不足。     

风速风向联合分布对结构风致疲劳寿命可靠性的影响

在进行结构风振疲劳寿命可靠性分析时,需要先求得建筑结构所在位置处的风速风向联合分布函数。本文首先对建筑结构附近两个气象站的气象资料进行统计分析,得到建筑结构位置处两个不同的风速风向联合分布函数,然后分析了不同的风速风向联合分布函数对一实际结构系统风振疲劳主要失效模式以及结构系统风振疲劳失效概率的影响。本文分析表明：用不同的风速风向联合分布函数计算风振疲劳寿命时会得到不同数目的主要失效模式,并且对结构系统的风振疲劳失效概率影响较大。     

风向和风速对可燃气体探测器计量特性影响的测试与研究

可燃气体探测器在保障安全生产和人员健康方面具有重要作用,其计量特性易受作业场所中环境条件的影响.本文设计了一种测试方法,用于测试不同风向和风速条件下,可燃气体探测器的计量特性,并开展相关试验.针对可燃气体探测器在不同气体浓度下的示值误差随风向和风速的变化进行研究,结果显示,可燃气体探测器的计量特性受到风向风速的影响,示值误差会随着风速的增大而增大.当风速超过1 m/s,后示值误差陡增;当风速超过3 m/s后示值误差将超过国家计量检定规程规定的最大允许误差.     

基于ARMA模型和时空kriging插值联合模拟大跨结构的脉动风速时程

采用ARMA模型模拟具有时间和空间相关性的大跨结构的随机风速时程。并对Whittle递推算法进行了改进,求解出自回归系数和滑动回归系数矩阵。利用MATLAB软件编制了模拟大跨桥梁的风速时程模拟程序,运行结果表明: 改进的方法计算效率高,模拟精度符合要求。然后又利用时空Kriging插值法对控制点区域内节点的脉动风速时程进行模拟,其模拟精度较好且求解过程快,可用于大跨空间结构、超高层建筑等含有大量节点的结构风场模拟。     

基于联合分析和模糊聚类的产品族客户需求模型研究

客户需求信息的准确获取与表达是产品族规划的首要环节,针对客户需求模型构建过程中需求信息具有抽象性、模糊性等特点,基于公理设计构建描述客户需求的模型,运用联合分析法对客户需求进行量化,将模糊的客户需求转换为具体的产品设计指标和参数.通过对指标和参数的相关性分析,建立产品设计关联矩阵.采用模糊最大树聚类算法对设计关联矩阵进行聚类分析,以聚类有效性指标为依据,得到最佳聚类阈值,从而获得最优聚类结果.在此基础上,利用最优聚类结果对设计关联矩阵进行解耦,最终得到解耦设计关联矩阵,为参数化产品族规划提供理论依据.最后,以圆柱齿轮减速器产品族规划为实例,验证了该方法的有效性和可行性.     

基于GMM模型和LPC-MFCC联合特征的声道谱转换研究

声道谱转换是语音转换中的关键技术。目前,大多数语音转换方法对声道谱的转换都是先提取语音中的某一种声道特征参数,然后对其进行训练转换,进而合成转换语音。由于不同的声道特征参数表征着不同的物理和声学意义,因此这些方法通常忽略了不同声道特征参数之间可能存在的互补性。针对这一问题,研究了不同声道特征参数之间进行联合建模的方法,引入了一种由线性预测系数(LinearPredictionCoefficient,LPC)和梅尔频率倒谱系数(Mel-Frequency Cepstral Coefficient, MFCC)联合构成的LPC-MFCC特征参数,提出了一种基于高斯混合模型(Gaussian Mixture Model, GMM)和LPC-MFCC联合特征参数的语音转换方法。为验证文中方法的有效性,仿真实验选取了基于GMM和LPC的语音转换方法进行对比,对多组实验数据进行主观和客观测试,结果表明,文中提出的语音转换方法可以获得相似度更高的转换语音。     

存在融资的模糊决策投资组合模型的研究及应用

利用应用效果较好的均值-半偏差投资组合模型对存在融资情况的投资组合进行分析研究。将存在融资情况的均值-半偏差模型的收益和风险目标进行模糊化,并构造了使用较多且效果佳的线性隶属度函数μmax(x)和μmin(x)。运用模糊决策理论引进变量μ将模糊环境下存在融资的双目标模型转化为线性的基于模糊决策存在融资的投资组合模型。本模型不仅简化了模型的计算量,同时也将投资者的主观投资意愿表示清楚。最后通过实例说明了模型的实用性和有效性。     

基于分枝界定的 VRP 模型精确算法研究及应用

目的克服用启发式算法求解车辆路线问题(VRP)结果精确度不高的缺点。方法建立了一种改进型的单场站、多辆车车辆路径数学模型。通过对车辆路径问题进行分析,将用于旅行商问题(TSP)的分枝界定法加以改进,设计出了一种车辆调度问题的精确算法,并用计算机对算法进行编程。用实例加以验证,对有1个中心仓库和8个需求点的配送系统进行了优化。结果得到含有3条线路、总路长为60 km的方案,相对于启发式算法的求解结果(77 km)缩短了17 km。结论运用分支界定法求解VRP的结果更加精确,也容易实现。     

基于风速概率分布的防振锤安装位置计算

为更好地控制架空输电线的微风振动,研究防振锤安装位置的优化计算方法是非常必要的。通过分析架空输电线微风振动的随机性特点,根据风速与输电线振动频率之间的关系,由风速的概率分布求出了输电线振动频率的概率分布,提出用计算加权振幅比的方法,来考虑微风振动的危险振动频率范围以及各振动频率出现的概率,实现防振锤安装位置的优化计算。最后,通过对一个实际工程的计算验证了该方法的有效性。该方法可用于输电线防振锤安装位置的优化计算。     

样本数目对岩土体参数联合分布模型识别精度的影响

目前样本数目对岩土体参数联合概率分布模型识别精度的影响还缺少研究。该文提出了样本数目对岩土体参数联合分布模型识别精度的影响分析方法,给出了基于蒙特卡洛模拟的统计量AIC值变异性模拟步骤,定义了描述岩土体参数联合概率分布模型识别精度的正确识别概率,采用蒙特卡洛模拟方法分别研究了样本数目对岩土体参数最优边缘分布函数和最优Copula函数识别精度的影响规律。结果表明：基于有限岩土体参数数据估计的边缘分布函数和Copula函数的AIC值存在较大的变异性。岩土体参数样本数目对最优边缘分布函数和Copula函数的识别精度具有重要的影响,边缘分布函数和Copula函数的正确识别概率随样本数目的增加而增大。岩土体参数变异系数对最优边缘分布函数的识别精度影响相对较小,岩土体参数间相关系数对最优Copula函数的识别精度影响较大。此外,岩土体参数二维分布模型识别比一维边缘分布模型识别需要更多的数据。因此,为了提高岩土体参数联合概率分布模型的识别精度,建议尽可能多地收集岩土体参数试验数据。     

结合面切向接触刚度的概率统计模型

该文考虑结合面上微凸体接触为椭圆形接触, 运用弹性力学空间半无限体受载荷变形理论, 并根据椭圆形接触面上压力分布的Hertz理论, 推导出椭圆形接触面的长、短半轴计算式和单个微凸体接触时的切向接触刚度表达式. 建立了结合面上微凸体椭圆形接触面的长、短半轴呈二维正态分布、高度呈正态分布情况下的宏观切向接触刚度模型, 得到了相应的宏观切向接触刚度表达式. 通过数值计算给出了切向接触刚度随结合面的法向载荷、切向载荷、椭圆微凸体的离心率、微凸体分布的相关系数、微凸体测量高度和微凸体分布的标准方差等各影响因素的变化情况, 增大法向载荷可以提高结合面的切向接触刚度, 而切向载荷的增大会导致切向接触刚度的 减小.     

混合气候地区极值风速分析方法研究

在混合风气候地区,不同类型风气候（如台风、良态风）的极值风速概率分布特性各不相同,如果直接采用单一概率分布模型对混合极值风速进行拟合,往往会造成较大的分析误差。目前常采用将台风和良态风数据分离后分别分析的方法进行极值风速分析,但这种方法在分析良态风时存在难以将台风记录从气象部门长期观测数据中分离出来的问题,在台风蒙特卡罗模拟研究中存在台风参数概率分布信息收集困难的问题。该文基于混合函数构建混合风气候地区极值风速的概率密度函数,采用加权最小二乘法拟合分布函数和权重函数的参数,并对各参数进行优化得到更为精确的计算结果。最后采用蒙特卡罗模拟结果和长期观测数据验证了该文方法的准确性和实用性。     

风速和持续时间对立方体周边风致积雪演化影响研究

建筑物周边风致积雪是冬季多雪大风地区最常见的自然灾害之一.由于风吹雪的机理复杂,虽然数值模拟方法近几年取得了丰硕的成果,但是仍缺乏在稳定风雪条件下的广泛验证,限制了其预测方法的进一步提升和推广.为了揭示风速和持续时间对立方体周边积雪演化过程的影响,该文在西北严寒地区的稳定吹雪条件下,对不同风速下立方体模型周边不同时刻的...     

基于概率密度演化理论的重庆市降雨概率结构研究

降雨作为市政工程和土木工程领域重要的灾害荷载之一,其概率结构对相应随机系统的分析有着至关重要的作用。然而,常用的概率模型往往不能很好地描述降雨的概率结构。为此,针对线性虚拟随机过程的广义密度演化方程及其形式解析解,导出了可直接用于随机静力系统分析的概率密度变换解,并发展了δ序列逼近算法。若将随机数据视为自映射系统,则上述方法可方便用于随机数据的概率结构分析。采用上述方法,该文分析了重庆市降雨的概率结构,获得了最大日降雨量概率密度函数的近似解,并由等间距的频数直方图和等频数直方图以及经验累积分布函数验证了近似解的准确性、可信性。遗憾的是,真实的概率密度函数复杂而不便于实用。因此,该文建议了一种描述复杂概率结构的线性组合模型,并通过试算法给出了最大日降雨量的实用概率模型,为后续的随机系统分析奠定基础。     

考虑梁柱节点模型的钢筋混凝土框架地震易损性研究

钢筋混凝土框架结构的梁柱节点对结构抗震力学性能具有显著的影响。基于刚性节点假定和宏观柔性模型的节点模拟方式,一直缺乏有关其适用范围的研究。地震易损性分析方法的引入,能够从概率意义上定量地刻画这两种节点模型对钢筋混凝土框架结构抗震力学性能的影响,获得的结论可望为钢筋混凝土框架结构梁柱节点的处理提供理论的依据与支撑。因此,该文基于OpenSees平台,考虑地震动输入的随机性,通过采用双频率段控制选波方法,并采用增量动力分析理论,定义4个不同的抗震性能水准,对三榀不同层数的钢筋混凝土框架结构分别采用刚性节点假定和宏观柔性模型进行了地震易损性研究。获得的结论表明：基于我国抗震规范设计的钢筋混凝土框架结构,在多遇地震作用下,采用刚性节点假定对结构进行抗震性能评估是合理的,否则需要考虑梁柱节点变形对整个框架结构抗震性能的影响。