基于最小二乘法和BP神经网络的磁流变阻尼器H-B模型参数辨识方法

针对Bingham模型磁流变阻尼器由于剪切稀化效应带来的阻尼力计算误差,在理论和仿真分析的基础上,提出一种最小二乘法和BP神经网络相结合的方法,对磁流变阻尼器H-B模型进行参数辨识,获得各参数与电流的关系,从而对磁流变阻尼器的阻尼力进行准确计算。最后通过磁流变阻尼器实验对理论方法进行验证。结果表明:借助于磁流变阻尼器的仿真分析,最小二乘法和BP神经网络相结合的磁流变阻尼器H-B模型参数辨识方法精确度高、吻合性好,验证了参数辨识结果的通用性及准确性。

基于RCMDE和GWO-LSSVM的抗蛇行减振器故障诊断

针对高速列车抗蛇行减振器故障振动信号具有非线性、非平稳特征以及特征信号提取相对困难的问题,提出一种基于自适应噪声完备集合模态分解(CEEMDAN)与灰狼算法优化的最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的故障诊断方法。利用CEEMDAN方法分解车辆的振动信号,得到振动信号的各模态分量(IMF),并计算IMF各分量的精细复合多尺度散布熵(RCMDE),组成每个样本下的特征向量,最后输入到利用灰狼优化算法(GWO)对LSSVM的惩罚系数和核函数参数迭代寻优以获得最优分类效果的LSSVM中进行故障诊断。试验结果表明:通过提取CEEMDAN各模态分量IMF的精细复合多尺度散布熵作为特征输入到GWO-LSSVM中具有很好的诊断效果,实现了抗蛇行减振器故障的有效判别,验证了该方法的可行性。

方形转动摩擦阻尼器滞回性能研究

提出了方形转动摩擦阻尼器的理论滞回模型,推导了滞回曲线理论计算公式并对公式的适用条件加以限制,通过低周往复试验和数值模拟,对该阻尼器的理论模型及计算公式进行了系统性的验证。结果表明:方形转动摩擦阻尼器的理论滞回曲线与试验结果、数值模拟结果在加载位移区间为(-30mm,30mm)内吻合性较好;滞回曲线近似呈喇叭形,曲线饱满,表明该阻尼器具有较强的耗能能力;当方形转动摩擦阻尼器耗能端预紧力较小或摩擦片材料摩擦系数较小时应考虑加载端的摩擦力影响,并对理论计算公式进行进一步修正,为类似工程提供借鉴。

磁流变阻尼器的改进多项式模型及验证

为更好地将磁流变阻尼器应用于磁流变阻尼器耦合系统的振动半主动控制,需建立较为精确的磁流变阻尼器动力学模型。已有的多项式模型对磁流变阻尼器的阻尼力-速度曲线拟合精度较高,但高次多项式拟合易出现Runge现象,导致拟合曲线的两端出现剧烈地振荡。为消除Runge现象,本文提出分段3次多项式模型并采用最小二乘法对其进行参数辨识。与试验数据相比,分段3次多项式模型能够较好地拟合磁流变阻尼器的阻尼力-速度曲线,而且消除了Runge现象。

装防振锤的架空输电线系统的微风响应

本文对装防振锤的架空输电线系统，建立了非线性模型，用传递矩阵结合牛顿下山法，通过单频振动的渐近数值解法，得到非线系统的解，用能量平衡原理，得到系统在微风作用下的频响特性。经过实际工程的防振设计和模拟实验，证明了本方法的正确性和有效性，符合工程设计的要求。

加权整体最小二乘法在光学自准直法测量挠曲角中的应用

建立了基于光学自准直法的测量系统,利用该系统提取转台的十字丝坐标,完成了对三维物体的挠曲角测量。首先,采用Sobel提取算子对CCD拍摄到的十字丝图像进行边缘检测。然后,采用了自适应的阈值分割进行直线提取;由于转台上有其它划痕存在,采用局部最小二乘进行十字丝的提取。最后,采用加权整体最小二乘法进行十字丝两条线的直线拟合,联立两方程,得出交点坐标值。结果表明,此方法获取的两直线斜率之积的精度在±1%以内,非常接近十字丝斜率之积的真值(理论真值为-1)。使用徕卡经纬仪(精度为0.5″)的角度值作为真值进行精度标定,测得α的精度为3.59″,β的为3.76″,完全满足系统挠曲角测量的精度要求。

预紧量与振动量级对金属橡胶减振器振动特性影响研究

通过随机激励下金属橡胶减振器减振机理深入研究,在线性随机振动理论基础上结合金属橡胶非线性力学特性,推导金属橡胶减振系统均方根加速度响应近似求解公式。对金属橡胶减振器进行正弦扫频及随机振动试验,研究预紧量与振动量级对金属橡胶减振器振动特性影响,并将理论计算与试验结果比较研究,分析误差产生原因、确定公式适用范围。

钢连桥人致振动及TMD减振效应实测与分析

以某室外大跨轻柔钢结构人行桥为案例,介绍了该结构的设计概况及调谐质量阻尼器（tuned mass damper,简称TMD）减振设计,分别在结构施工完成后以及TMD装置安装后对其进行了实地动力测试,测得了该结构减振前后的模态特性以及在多种人行荷载工况下的振动响应,采用加速度峰值和均方根值为评价指标,分析了钢连桥人致振动情况及特性。结果表明：一端设计为滑动连接的钢连桥人致振动主要由第1阶竖向振型控制,扭动及水平振动响应相对较小;安装经优化设计的TMD装置后,整体连桥的频率特性没有明显变化,分布式TMD对多种频率激励工况均有良好的调谐减振作用,减振率达到35%-70%;共振激励下测得的原结构阻尼比较小,安装TMD后结构的阻尼比提高4倍,并且呈现出在自由振动衰减的前期较大,随着振动幅度变弱阻尼比降低;测试中发现TMD装置的减振效率对其阻尼比的变化不敏感。

基于动态光谱法的多波长脉搏血氧饱和度测量

目前临床上血氧饱和度的无创检测主要基于双波长的脉搏血氧饱和度测量原理，但其检测精度仍然需要进一步的探究和完善。近年来，国内外的很多研究者采用三波长甚至八波长的方法测量血氧饱和度，从某种程度上减小了误差。动态光谱法作为一种新型血液成分无创检测方法，能消除受试者个体差异和测量环境等的影响，在血红蛋白浓度的无创检测研究中取得了很好的效果。基于动态光谱法对多波长下脉搏血氧饱和度检测进行了研究：对60名重症监护患者进行动态光谱采集以及动脉抽血分析血氧饱和度值；采用高灵敏度光纤光谱仪，采集受试者指端透射多波长下的光谱信息；以单拍提取法提取波长范围为606.44～987.55 nm的动态光谱；以动脉血气分析中血氧饱和度值为参考真值，建立血氧饱和度与多波长动态光谱数据的组合间隔偏最小二乘校正模型；得到预测集的相对误差为±0.0176，而两波长测量装置监护仪上得到的数据相对误差为±0.1164。结果表明：利用高灵敏度光纤光谱仪采集多波长光谱信息，用动态光谱法进行数据预处理，进行多波长血氧饱和度检测，有效降低了血氧饱和度的测量误差。

分光光度法多组份体系的同时测定——阻尼最小二乘法

本文提出测定多组分体系的阻尼最小二乘法。引入阻尼因子,可改善高阶最小二乘法方程系数矩阵的病态程度。并对PAR-Cu,Zn,Cd,Co,Ni体系进行测定,其结果较满意。

金的电化学价态分析和定量测定研究

在一定条件下，用方波极谱法研究了Au（Ⅲ）和Au（Ⅰ）与4-（2-吡啶偶氮）-间苯二酚（PAR）络合时，Au（HI）和PAR络合物在-0．35V和-0．42V处有两个明晰的还原峰，其中第二个还原峰的电流（IP）与Au（Ⅲ）的质量浓度在0．50～4．0μg/mL范围内呈线性关系，检出限为0．010μg／mL；Au（Ⅰ）与PAR络合物在-0．38V处有-个明晰的还原峰，峰电流（IP）与Au（Ⅰ）的质量浓度在0．050—2．0μg／mL范围内呈线性关系，检出限为0．0030μg／mL。用该方法成功地分析了金矿粉处理后滤液中金的价态和含量。

消能减震高层方钢管混凝土框架结构振动台试验研究和弹塑性时程分析

本文首先介绍了一幢安装了粘滞阻尼器的复杂体型高层方钢管混凝土框架结构的1/15缩尺模型的模拟地震振动台试验结果;在此基础上,建立了梁、柱构件的多弹簧模型并组建了整体结构的计算分析模型,运用此计算模型首先对试验模型结构进行了动力弹塑性时程分析,计算结果和试验结果吻合较好,验证了计算模型的正确性;最后,以同样方法对原型结构进行了计算分析,并结合试验结果研究探讨了此结构的抗震性能和阻尼器的消能减震效果。结果表明:该结构未出现明显的薄弱层,能够满足规范的抗震设防要求,阻尼器发挥了一定的消能减震效果,进一步提高了结构的抗震性能。

基于能量法的TMD参数优化设计

以主结构在整个地震过程中吸收的能量值最小作为优化准则,考虑了主结构阻尼的影响,通过非线性规划的数学方法得出TMD的最优频率比和最优阻尼比,并采用最小二乘法拟合出相应设计参数的数学表达式,提出了在地震随机作用下,基于能量法的TMD参数优化设计方法,并进一步分析了TMD质量比、阻尼比、频率比与主结构能量的影响关系。数值模拟结果表明,该方法与传统设计方法比较,主结构吸收的能量更小。

磁流变阻尼器冲击载荷下动态响应峰值建模与分析

运用基于核函数变换的多元累加模型和偏最小二乘回归方法,建立了磁流变阻尼器在冲击载荷下的冲击力和冲击加速度的峰值关于冲击质量、冲击速度和输入电流三个影响因素的线性模型。模型的回归数据和预测数据与实验数据的比较结果证明,该动态模型不仅有较高的回归精度,而且有较好的稳健性。

PTMD对剪切型结构地震反应的控制效果分析

用复模态分析方法研究了ＰＴＭＤ（ｐａｓｓｉｖｅ ｔｕｎｅｄ ｍａｓｓ ｄａｍｐｅｒｓ）的参数变化对剪切型结构地震反应的影响，并用具体实例进行了分析总结.数例结果表明ＰＴＭＤ用于控制剪切型结构地震反应是非常有效的．

新型双活塞磁流变液阻尼器及其实验建模

针对轻质空间桁架结构振动半主动控制的需求,提出了一种新型双活塞磁流变液阻尼器,完成了阻尼器的研制。搭建了阻尼器动态特性实验装置,通过实验方法获得了其动力学特性曲线。采用双曲正切模型描述其非线性滞后效应,使用非线性最小二乘法完成了模型参数的优化。结果表明,所建立的模型能够准确描述阻尼器的动力学特性。

动力系统非线性行为识别方法与验证

在构建动力非线性系统恢复力的幂级数多项式模型的基础上,提出一种完全基于结构激励和响应时间序列的非线性恢复力识别方法,并通过一个带非线性构件(磁流变阻尼器)的四层结构模型在不同激励方式下的动力测试数据对该方法的有效性进行验证。有别于传统的系统识别方法,本方法不需要已知结构质量分布,也不需要提取系统特征值信息,而是直接根据系统时域信息进行恢复力识别。对于结构各自由度均受到外激励的情况,基于实测数据,运用最小二乘优化算法识别出恢复力模型的各个参数,进而得到模型振动过程中磁流变阻尼器提供的阻尼力随时间的变化情况,并与试验实测结果进行比较。针对结构仅有部分自由度受外激励的情况,对以上方法进行扩展,分步确定结构各层间恢复力并与实测结果进行比较。结果表明,该非线性恢复力识别法无论在结构全部或者部分自由度受激励的情况下均能有效地识别出结构的非线性恢复力,可为土木工程结构在地震等动力荷载作用下的损伤评估提供新的方法。

带阻尼器高层方钢管混凝土框架结构模拟地震振动台试验研究

对一幢带阻尼器高层方钢管混凝土框架结构的1/15缩尺模型进行了模拟地震振动台试验,深入研究了该结构的动力特性和地震反应特征,并通过比较考察了阻尼器的作用效果。结果表明:该结构未出现明显的薄弱层,结构整体扭转反应相对较小,阻尼器发挥了较好的消能减震作用,但结构抗侧刚度较小,层间弹塑性位移角未能满足规范对消能减震结构所规定的宜采用的限值(1/80),结构设计中已根据试验结果进行了改进,满足了规范要求。

方钢管铅芯阻尼器性能研究

针对方钢管更具适应性、节点构造简单、施工方便等特点,本文提出方钢管铅芯阻尼器.采用有限元方法对方钢管铅芯阻尼器的力学性能进行分析,并与圆钢管铅芯阻尼器进行对比研究.结果表明,与圆钢管铅芯阻尼器相比,方钢管铅芯阻尼器的延性和屈服剪力略低、屈服后刚度略高、初始刚度与耗能性能相近.因此,方钢管铅芯阻尼器能够满足耗能减震的作用.

基于偏最小二乘的小波网络膨胀土边坡稳定性预测

为准确预测膨胀土边坡稳定性,避免人员和财产损失,提出一种基于偏最小二乘（PLS）和WNN的组合预测方法。首先利用PLS提取样本数据的主元特征;然后利用获取的主元特征建立WNN边坡稳定性预测模型;最后通过所建立的模型实现对边坡稳定性的预测。结果表明,该预测方法仅经过200余次迭代即可完成模型训练,预测均方误差达到0. 012 5,比单一WNN有了很大改善,从而验证了其可行性和有效性。