空间分割全局灵敏度方法研究及其在风机叶片极限载荷工况中的应用

全局灵敏度分析,旨在考量结构系统中各输入随机变量对输出响应不确定性及风险水平影响的重要度。它能为后续的可靠度评估、故障诊断、系统设计、预测及优化等提供重要参考。尽管各类全局灵敏度分析方法不断涌现,但高维复杂结构(如风机叶片结构)灵敏度分析仍是目前的难题。该文针对空间分割全局灵敏度分析方法的三种可能计算形式及最优分割方案展开研究,通过标准算例分析和误差理论推导,提出能充分利用样本信息、有效减轻计算负担的求解形式及分割方案,并将其应用于风机叶片极限载荷工况下的全局灵敏度分析中,同时为未来设计更为高效、经济和可靠的风机结构提供参考。

复合材料风力机叶片参数化设计及优化

风力机叶片重量过大不仅会影响叶片的结构性能,还会增加运输、维修等成本。为解决叶片质量问题,本文选取经典的1.5 MW复合材料风力机叶片,叶片主梁、腹板、前缘和后缘分区铺设不同的复合材料。由于复合材料的铺设厚度从叶根向叶尖呈现递减趋势,且失效位置也多位于叶根处,故取距离叶根约1/3部分为研究对象来简化问题。为便于后期优化,采用ANSYS APDL参数化构建复合材料风力机叶片模型。考虑到陷入局部最优的情况,选择子集模拟优化方法进行随机优化。设计变量为腹板位置,约束函数为极限载荷下叶片满足位移及Tsai-Wu准则校核,目标为叶片重量最小。通过30组子集模拟优化统计结果可知:当腹板位置约在29.4%、53.3%弦长处时,相较于确定性设计,叶片减重约15.4%。最终结果表明,该优化方法在风力机叶片结构优化方面具有可行性,且优化结果对工程设计具有参考价值。

结构可靠性分析的支持向量机方法

针对结构可靠性分析中功能函数不能显式表达的问题,将支持向量机方法引入到结构可靠性分析中.支持向量机是一种实现了结构风险最小化原则的分类技术,它具有出色的小样本学习性能和良好的泛化性能,因此提出了两种基于支持向量机的结构可靠性分析方法.与传统的响应面法和神经网络法相比,支持向量机可靠性分析方法的显著特点是在小样本下高精度地逼近函数,并且可以避免维数灾难.算例结果也充分表明支持向量机方法可以在抽样范围内很好地逼近真实的功能函数,减少隐式功能函数分析(通常是有限元分析)的次数,具有一定的工程实用价值.

基于加权线性响应面法的支持向量机可靠性分析方法

针对估算非线性隐式极限状态函数的失效概率问题,提出了一种基于加权线性响应面法的支持向量机可靠性分析方法。首先采用加权线性响应面确定设计点,在线性响应面迭代的同时获得一定数量的样本,然后在这些样本和设计点附近补充抽取样本的基础上,采用具有良好小样本学习能力的支持向量机方法来训练样本,保证了在设计点周围获得更好的非线性极限状态函数的替代。这种方法既保证了对设计点的精确近似,又保证了对设计点附近非线性极限状态函数的良好近似,大大提高了失效概率的计算精度,为非线性隐式极限状态的可靠性分析提供了一种合理可行的方法。

小子样场合下估算母体百分位值置信下限和可靠度置信下限的Bootstrap方法

将Bootstrap方法引入到小子样场合下母体百分位值置信下限的计算中,并与传统的单侧容限系数法和新单侧容限系数法进行了大量的对比计算,算例表明Bootstrap方法明显优于其他两种方法,在较高可靠度和置信度要求下母体百分位值置信下限不会出现负值的情况,而且计算得到的结果更接近真值。发展了一种半参数Bootstrap方法用于计算可靠度的置信下限,模拟计算表明半参数Bootstrap方法很好地克服了置信度较高时,新旧单侧容限系数计算出的可靠度置信下限过低的局限性,而且半参数Bootstrap方法的计算结果均有较高的精度。

结构可靠性分析的支持向量机响应面法

针对隐式极限状态可靠性分析问题,提出了一种支持向量机响应面法,该方法采用了与经典响应面法类似的迭代思想,由支持向量回归机替代经典响应面法中的固定多项式函数来构建响应面,并结合一次二阶矩法形成迭代过程。在此基础上,还对训练样本提出了一种改进的选取方法,从而进一步提高方法的效率。文中将所提方法与多种经典可靠性分析方法的计算结果对比分析,改进的支持向量机响应面法精度较高,调用结构分析程序的次数最少。

估计疲劳寿命三参数P—S—N曲线的新方法

由于不同应力水平下对数疲劳寿命的方差不等,因而不同应力水平下的对数疲劳数据不满足最小二乘估计的Gauss-Markov假设条件,此时采用常规最小二乘法估计的三参数P—S—N曲线不是统计意义下的最佳线性无偏估计,而加权最小二乘法则可以给出异方差条件下的最佳线性无偏估计。为此基于加权最小二乘和Bootstrap方法提出一种疲劳寿命三参数P—S—N曲线估计方法,在所提方法中,Bootstrap方法被用来确定不同应力水平下疲劳试验寿命数据的协方差矩阵对角线元素,避免迭代确定加权最小二乘法中的权矩阵。对三种材料的四组疲劳试验寿命数据进行分析的结果表明,所提方法具有工程实用性,传统最小二乘法由于忽略了Gauss-Markov假设条件可能得到偏危险的结果,而由于所提方法得到的是最佳线性无偏估计,因而在子样容量增大时将趋于估计的真值,并且参数估计的方差将是最小的。

P—S—N曲线的Bootstrap置信带

由小子样疲劳试验数据估计出的疲劳可靠性设计P—S—N曲线可能偏于危险,目前常采用C—P—S—N(置信度—可靠度—应力—寿命)曲线提高预测结果的可信性,文中基于Bootstrap方法提出一种新的估计C—P—S—N曲线的方法。给出所提方法的具体实现,所提方法借助Bootstrap再抽样技术,可以拟合任意置信度和任意可靠度下的C—P—S—N曲线,并获得更安全可信的估计结果,有效改善常规方法出现的危险问题。采用所提方法对材料LY12CZ铝合金板材疲劳试验数据进行分析讨论,结果表明所提方法是合理可行的。

支持向量回归机在结构可靠性分析中的应用

支持向量回归机是1种与人工神经网络类似的新回归方法,目前很少用于结构可靠性分析。鉴于支持向量回归机出色的小样本学习性能、良好的泛化性能,提出了基于支持向量回归机的2种适用于隐式功能函数的可靠性分析方法:基于支持向量回归机的Monte-Carlo模拟法和基于支持向量回归机的一次二阶矩法。算例表明支持向量回归机可以在抽样范围内很好地逼近真实的隐式功能函数,减少结构分析次数。失效概率计算结果与经典方法的对照,说明所提方法的计算精度较高,具有一定的实用价值。

预测复杂结构系统安全疲劳寿命的一种新数值方法

针对大型复杂结构系统,提出了一种安全疲劳寿命预测的数值方法。该方法利用有限元分析和材料的寿命曲线,来计算得到复杂结构系统主要疲劳失效模式的寿命值,以此寿命值作为结构系统疲劳寿命母体的样本值,然后再由单侧容限系数法来预测结构系统具有一定置信度的安全疲劳寿命。对于主要疲劳失效模式的识别,研究了一种对数准则,从而减小了遗漏主要失效模式的可能性;对于单侧容限系数,编制了一种高精度的计算程序。所提供的算例说明了该方法的工程应用价值。

温针灸联合运动疗法在促进肩周炎患者肩关节功能恢复中的应用

目的:探讨中医温针灸联合运动疗法在促进肩周炎患者肩关节功能改善中的价值。方法:选取我院58例肩周炎患者,依据随机数字表法将其分为观察组和对照组,各29例。对照组患者给予运动疗法治疗,观察组患者给予中医温针灸联合运动疗法治疗。治疗结束后对比两组治疗效果、疼痛程度评分以及肩关节活动程度评分。结果:观察组治疗结束后治疗总有效率均显著高于对照组(P <0. 05);同时,观察组镇痛作用效果评分以及肩关节活动程度评分均显著优于对照组,且差异有统计学意义(P <0. 05)。结论:针对肩周炎患者采用中医温针灸联合运动疗法进行治疗效果显著,利于缓解患者疼痛,提高其肩关节活动程度、促进关节功能恢复,值得进一步在临床推广应用。

浅析森林火灾的卫星化监测技术

随着卫星遥感应用技术的发展,运用卫星监测林火的高科技手段已成为目前森林火灾监测的重要方法之一。为更好地巩固和发挥其在林火预警中的优势地位,结合近年来从事森林火灾卫星监测的实践,分析了卫星监测林火的基本原理和数据的接收、处理及判读方法,为提高卫星林火监测人员的业务理论水平提供参考。

自血穴位注射联合西药治疗慢性阻塞性肺疾病稳定期30例临床观察

目的:观察自血穴位注射联合西药治疗慢性阻塞性肺疾病稳定期患者的临床疗效。方法:选取慢性阻塞性肺疾病稳定期患者60例作为研究对象;随机分为观察组和对照组,每组30例;对照组采用常规治疗联合布地奈德/福莫特罗吸入剂治疗,观察组在对照组基础上加用自血穴位注射治疗;观察时间为第1 d(测试1)、第1月末(测试2)、第3月末(测试3),共3次评估。观察两组的中医证候计分、肺功能、营养状况BMI、运动耐力(6 min步行距离)、生活质量(CAT评分)、安全性指标及结束治疗后的年COPD急性发作次数。结果:治疗后,两组的中医证候计分、CAT评分及COPD年急性发作次数均有明显降低(P<0.05);肺功能指标、营养状况BMI、6 min行走距离均有明显增加(P<0.05);且与对照组相比,观察组以上指标的变化程度显著增加(P<0.05);两组患者在治疗过程中均未出现明显不良反应。结论:自血穴位注射治疗慢性阻塞性肺疾病具有良好的临床疗效,且能够显著改善患者的肺功能、营养状况、运动耐力及生活质量,且安全有效,值得临床推广。

仙方活命饮加减配合局部针刺在哺乳期乳腺炎治疗中的临床效果研究

目的:探讨仙方活命饮加减配合局部针刺在哺乳期乳腺炎治疗中的价值。方法:选取我院56例哺乳期乳腺炎患者,随机分为观察组和对照组,各28例。对照组给予常规西医治疗,观察组给予仙方活命饮加减配合局部针刺进行治疗。对比两组患者治疗效果,疼痛缓解、肿块消散和全身症状缓解时间,以及通乳情况等指标。结果:观察组治疗结束后治疗总有效率均显著优于对照组(P <0.05);同时,观察组疼痛缓解、肿块消散以及全身症状缓解时间、通乳情况等指标均显著优于对照组(P <0.05)。结论:针对哺乳期乳腺炎患者采取仙方活命饮联合局部针刺进行治疗效果显著,利于改善患者临床症状、促进患者康复,值得进一步推广应用。

森林防火信息化建设技术问题与对策

指出了森林防火信息化建设是我国林业信息化建设的重要组成部分,能够有效提升森林防火工作科学技术水平。分析了森林防火信息化建设的必要性,介绍了信息化技术在森林防火工作中的应用情况,提出了加强森林防火信息化建设水平的几点建议,以期为我国森林防火信息化建设提供参考。

卫星林火监测在东北林区森林防火中的应用

概述了目前应用于林火监测系统的卫星特征,介绍了4年来东北卫星林火监测的发展情况。结合卫星林火监测的特点,阐述其在东北林区的应用状况,分析其在应用过程中存在的问题并提出了相关建议,为进一步做好林火监测工作提供科学参考。

我国林火监测体系发展现状探析

指出了林火监测是森林防火工作中非常重要的环节之一,是及时发现火情、科学扑救森林火灾的重要手段。介绍了林火监测在火灾预防和扑救中的重要性,详细阐述了现有林火监测手段的技术方法和应用现状,具体分析了卫星监测、航空监测、近地面观测和地面巡逻各监测手段的优越性及其局限性,并对今后我国林火监测体系的发展进行了展望。

枚举模糊随机主要失效模式的准则法

基于模糊不确定性向随机不确定性的等价转换和有限元分析计算,建立了以失效模式相对重要度为依据的广义主要失效模式枚举的工程准则法.该方法可以综合考虑材料参数、结构几何以及外载荷等基本变量的随机和模糊两种不确定性因素对失效模式相对重要度的影响,通过合理选择门槛值,可以在保证计算精度的基础上尽可能的减小计算工作量.以平尾转轴的模糊随机可靠性分析为算例,给出了门槛值的经验值,并说明了所建工程准则法的合理性.

简析内蒙古林区森林防火现状、不利因素及其对策

简要介绍了内蒙古林区森林防火工作的基本情况,详细阐述了林区防火工作的主要做法及特点。在分析林区森林防火工作不利因素的基础上提出了做好内蒙古林区防火工作的建议及其对策。

东北卫星林火监测在林火预防与扑救中的作用

简要介绍了东北卫星林火监测系统的基本状况,结合监测系统运行以来对东北、内蒙古林区的森林火灾监测情况,阐述了其在林火的预防和扑救工作中所起的重要作用。