输电线路掏挖基础极限上拔承载力变分解法

针对输电线路掏挖基础极限上拔承载力问题,根据塑性极限平衡原理,假设基础周围土体发生整体剪切破坏并服从Mohr-Coulomb破坏准则,建立静力学平衡方程式,并结合变分法原理求解不同加载条件下基础的极限抗拔力。通过变参数计算,分析土体强度及基础埋深比对中心上拔、偏心上拔及倾斜上拔时基础极限上拔力的影响。经归一化处理,分别给出水平力和弯矩存在对基础抗拔力折减的影响系数。当归一化弯矩与上拔力比值Nm<0.4时,随着Nm增加,弯矩影响系数?m急剧减小;当Nm>0.4时,?m减小速度放缓。相对于内摩擦角,黏聚力变化对?m的影响更明显。水平力影响系数?h同时受到土体内摩擦角、黏聚力以及基础埋深比的共同影响,规范建议值较变分解法的计算结果偏大。通过与规范公式法计算结果及试验结果进行对比,验证了所提方法的合理性和准确性。研究结果为偏心上拔及高露头基础顶部作用水平荷载时基础抗拔承载力的计算提供参考。

层状非均质土坡抗震稳定性的变分解法

本文根据塑性极限平衡原理,在作者原有工作的基础上,进一步考虑土坡剖面及土料特性的层状分布与地震荷载沿坡高的非均匀变化等特征,运用变分法将层状土坡的稳定性计算简化成为带有层间约束条件的某一泛函变分驻值问题,进而求解与其相对应的边值方程,确定了地震条件下非均质土坡的临界破坏机制及其屈服加速度系数。最后结合具体数值计算结果分析了土料非均质性等因素对土坡极限抗震性能的影响。

换热器最优参数分布的变分解法

本文以修正的换热器熵产生数为目标函数,在有约束条件下,应用变分原理,在只给定换热器冷、热流体入口温度和换热面积的前提下,求得了逆流换热器冷、热流体温度、热流密度等参数的最优分布,并给出了实现最优参数分布的方法——调整水当量比使其略大于1。

对称正交铺层复合材料层板分层(剥离)问题的解析——广义变分解法

对于对称正交铺层复合材料层板单向受拉分层问题,本文在引入混合边界条件的前提下,根据穆什海里什维利的求解各向同性平面问题与列赫尼兹基的求解各向异性平面问题的复变函数方法,得到了满足所有基本方程、裂纹表面边界条件与层间连续条件的应力场、位移场的本征展开式。进而利用分区广义变分原理代替裂纹表面以外的边界条件,确定应力强度因子。由于所有基本方程预先得以满足,在变分方程中只有线积分而无面积分。计算表明,本方法前期准备工作很少,计算节省机时,结果收敛迅速。

线性强化材料索网结构的变分解法

对线性强化材料的单索及索网结构推导出变形协调方程与应变能表达式，并用最JJ、势能原理求解索网结构的变形及水平张力。

循环对称非线性瞬态温度场的变分解法

工程中有大量的具有循环对称特点的温度场的求解问题。本文对具有循环对称条件的非线性瞬态温度场问题给出由泛函表达的方程及用有限元法计算的实例。本方法使具有循环对称特点的温度场的计算可在一个循环周期内进行，从而大量减少输入数据的准备工作，减少内存占用和计算时间。

黏土中条形锚板基础上拔极限承载力变分解法

针对均质饱和黏性土中锚板基础上拔承载力问题,当锚板基础处于破坏极限平衡状态时,运用Mohr-Coulomb屈服准则建立静力学平衡方程式,结合变分法原理得到锚板基础下方土体破坏滑裂面基本方程以及破坏滑裂面上正应力分布方程,进而得到锚板基础的极限上拔承载力。通过该理论计算分析了土体不排水强度、荷载偏心率及水平荷载对极限上拔承载力、破坏滑裂面以及承载系数的影响。结果表明,该方法适合锚板基础快速上拔情况,荷载偏心对上拔承载力的影响更大,当偏心率e<0.5时,上拔极限状态下锚板与底部地基土体不发生分离;同时,提出了考虑荷载偏心和水平力作用时锚板基础上拔极限承载系数公式。

液压传动中流体瞬变的变分解法理论分析

应用变分法对描述液压传动中流体瞬变的偏微分方程进行了分析,推导了波动方程的二次泛函形式。证明了波动方程的解和二次泛函极值解的等价性,以及二次泛函极值解的存在唯一性,为其在液压传动中流体瞬变分析的进一步应用提供了理论依据。

界面裂纹问题的解析-变分解法及其在复合材料盖板胶接件中的应用

本文根据穆斯海里什维利求解各向同性平面问题与列赫尼兹基求解各向异性平面问题的广义复变函数理论与本征函数展开法,分析了复合材料盖板胶接件的分层问题,得到了精确满足所有基本方程、裂纹表面边界条件与层间连续条件的位移场与应力场本征展开式.进而利用分区广义变分原理满足裂纹表面以外的边界条件并由此确定应力强度因子.

带包边的对称正交铺层复合材料层板分层问题的解析——广义变分解法

对于对称正交铺层复合材料层板单向受拉分层问题,本文根据穆什海里什维利的求解各向同性平面问题与列赫尼兹基的求解各向异性平面问题的复变函数方法,得到了满足所有基本方程、裂纹表面边界条件与层间连续条件的应力场、位移场的本征展开式。对于包边与不包边这两种情况,本文利用分区广义变分原理代替裂纹表面以外的边界条件,确定奇异应力场的控制量。由于所有基本方程预先得以满足,在变分方程中只有线积分而无面积分。计算表明,本方法前期准备工作简单,计算节省机时,结果收敛迅速。

紧凑拉伸试件应力强度因子的解析-变分解法以及有关系统计算结果

本文推导了在材料断裂性能测试中常见的受钉传载荷含边缘裂纹试件应力与位移的函数项级数表达式。该级数逐项满足弹性力学所有基本方程、裂纹表面边界条件与绕钉孔的合力平衡条件以及位移单值条件。通过以最小势能原理为基础的变分方程满足其余的静力边界条件,从而求解级数中的待定系数并确定应力强度因子。计算结果表明,级数收敛迅速、正确,计算节省机时,简化数据准备工作。本文还通过计算指出了目前通用的有关矩形紧凑拉伸试件应力强度因子计算公式与曲线的不准确性并且给出了正确、系统的计算曲线,同时还提供了圆形紧凑拉伸试件系统的计算结果。

复杂体型筒体结构的变分解法

本文应用连续化方法将任意多边形的框筒、核心筒看作是由正交异性板组成的悬臂箱形梁。根据空间薄壁结构理论并考虑剪力滞后效应建立了统一的位移场表达式,然后应用能量变分原理建立了具有普遍意义的微分方程组,根据微分方程理论求得了解析解,并给出了一个算例。

不适定问题的一类变分解法

本文通过变分方法,利用Hilbert 空间中的闭线性算子,构造了求解第一类算子方程的正则化算法;并证明了按照偏差原理选择的近似解是收敛的.

超静定问题的变分解法

解超静定问题的方法并不少,但是具体解时,每种方法并不方便,这些方法总是离不开建立补充方程等,而本文所给出的方法,只要能列出内力方程(如弯曲问题写出弯矩方程:M=M(x)),就可以完全解决超静定问题,其原理就是解与下边等价的一个线性方程。如是组合变形,再加上有关的内力方程即可。

基于变分模态分解法的行人步频检测

提升步频检测精度是提升行人航迹推算精度的手段之一,使用变分模态分析方法,针对采集到的行人在运动过程中的手机加速信息进行降噪处理,可实现步频检测精度的提升。为了验证该方法的有效性,用变分模态分解法对智能手机采集的加速度信息进行降噪,然后用峰值检测法检测降噪后的行人步频,通过对比分析的方法证明变分模态分解法降噪的优点,准确率可达到99.17%。

基于GM-VMD需水预测的水资源配置优化方法

为提升水资源供需预测及配置能力,提出一种基于GM-VMD需水预测的水资源配置优化方法。以江西省吉安市T县为研究对象,采用GM-VMD法对该区域的需水量进行有效预测。基于预测结果进行供需平衡分析,并构建考虑经济、社会和生态效益的多目标水资源配置优化模型,以效益最大化为目标,采用遗传算法进行求解。结果表明:该方法能有效预测区域水资源变化情况,能满足T县水利规划发展需求,并实现水资源有效配置。研究结果能为水资源管理提供理论基础。

分离式船坞、船闸及船台底板的变分差分解法

变分差分法（ＶａｒｉａｔｉｏｎａｌＦｉｎｉｔｅＤｉｆｅｒｅｎｃｅＭｅｔｈｏｄ）基于能量原理，常用于板壳分析。文章引入该法扩展应用于分离式船坞、船闸及船台底板等弹性基础板的分析。通过计算实例，将其结果与常用的有限差分法及有限元法的计算结果进行了比较。

VMD方法在轴承故障定子电流信号诊断中的应用

为了更好的判断滚动轴承的故障状态,利用定子电流的分析方法对轴承的主要故障机理和特征进行分析,针对轴承电流信号的特点,提出变分模态分解法(variational mode decomposition,VMD)来提取电流信号中一些微弱的故障信息,并简单给出如何对分解个数K进行取值的方法。在Matlab/Simulink下,建立一个仿真模型来模拟正常和故障状态下定子电流的变换情况,与搭建的模拟实验台所采集到的信号进行对比,并且利用变分模态分解法进行分析获得包络谱。通过理论仿真与实验环境下的对比分析,结果表明VMD方法能够从电流信号中分解出轴承的故障特征频率信息,是一种诊断滚动轴承故障的有效方法。

基于VMD-TCN-Attention机制的短期电力负荷预测

为了提升短期电力负荷预测精度,本文提出一种基于变分模态分解法(VMD)并结合时间卷积网络(TCN)嵌入注意力机制(Attention)的预测框架(VMD-TCN-Attention)。首先,应用VMD分解法分解原始电力负荷序列,将分解的子序列与气象数据等相关特征组合为预测模型的输入序列;其次,选择TCN为预测模型并嵌入Attention机制;最后,通过实例和多种对比预测模型对VMD-TCN-Attention预测模型的有效性进行验证。仿真结果表明,相比较于其他传统预测模型,本文所提VMD-TCN-Attention机制预测模型有着较高的预测精度。

自适应去噪的非接触式生理参数检测方法

成像式光电容积描记法(imaging Photoplethysmography,iPPG)是一种利用视频信号实现非接触式生理参数检测的方法,但该方法的性能易受外界条件影响,尤其对环境光变化及受试者头部运动等噪声敏感。为了消除噪声影响,根据噪声信号和iPPG信号的时频特性,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的相关能量熵阈值自适应去噪与方差表征序列(Variance Characterization Series,VCS)的抗干扰非接触式生理参数信号获取方法。利用分解算法将由人脸视频中获取到的血容量脉冲信号分解为频率由高频到低频且具有一定带宽的模态分量。分别计算各个模态分量子区间的噪声能量熵从而获得该分量的阈值,再经阈值处理得到重构的去噪信号。利用VCS方法检测重构后的信号的质量从而自适应地选择信号分析方法,实现心率和呼吸率的生理参数的精确估计。在公开数据集和自采数据集上进行验证实验,实验结果表明,提出的方法对环境光与头部运动干扰有着较强的稳健性,相比目前已有的方法能够得到更精确的心率与呼吸率估计值。