基于HYDRUS-1D模拟的变水头入渗条件下VG模型参数敏感性分析

采用单因素扰动分析法,分别对土壤水力参数残余含水量θr、饱和含水量θs、饱和导水率Ks、经验参数α和n进行扰动,选用HYDRUS-1D模型模拟南京市区2年一遇降雨条件下土壤水分入渗过程,分析变水头入渗条件下各土壤水力参数的敏感性,定量描述土壤水力参数变化对HYDRUS-1D输出变量土水势和累积入渗量的影响,简化后续模型率定工作,提高模型模拟精度。结果表明:在变水头入渗条件下,5个参数对土水势与累积入渗量敏感性排序均为n>Ks>θs>α>θr,其中α和n对于地表0～10 cm附近的土水势影响较大,Ks与θr,以及θs与α对土水势影响规律类似;±25%扰动情况下,θs、Ks与n三者对累积入渗量的影响均大于10%。因此,在进行变水头入渗条件下模拟计算中应保证Ks、θs、α和n参数的准确性。

基于HYDRUS-1D模拟的降雨入渗条件下VG模型参数敏感性分析

为了定量描述土壤水力参数变化对HYDRUS-1D模型输出变量10 cm层土壤水分动态分布、累积入渗量及湿润锋运移距离的影响,分别对HYDRUS-1D模型中的VG模型的5个土壤水力参数进行单因素扰动,采用修正的Morris筛选法分析降雨入渗条件下各土壤水力参数的敏感性。结果表明:模型参数的敏感性并不是一成不变的,针对不同的输出结果,参数敏感性随时间变化规律不同,根据研究需要确定参数敏感性区间对简化试验工作具有重要意义;边界条件也是影响模型参数敏感性的重要因素之一;对于不同的受影响研究对象,5个参数的敏感性不同。因此在应用模型模拟时,应该确保高敏感性参数的准确性及边界条件的真实性。

矮塔斜拉桥成桥线形控制参数敏感性分析

文中以某矮塔斜拉桥为例,基于参数敏感性分析,针对矮塔斜拉桥的结构特点,选取相应的控制参数,建立单参数与双参数敏感性分析的有限元模型.对桥梁的成桥线形进行单参数敏感性分析,并且针对矮塔斜拉桥首次利用双参数敏感性分析的方法,对桥梁的控制参数进行的综合的敏感性分析.结果表明:对于成桥线形而言,主梁容重、索力、预应力、温度为主要敏感性参数,弹模与收缩徐变为次要敏感性参数,其中容重的影响最大.在施工控制参数中,弹模与容重、索力与弹模存在一定的组合效应,两者同时发生变化会对成桥线形产生更大的影响.

土壤垂直一维入渗对VG模型参数的敏感性分析

基于HYDRUS-1D模型,采用单因素扰动分析方法对VG模型的残余含水率θr、饱和含水率θs、经验参数n和α、饱和导水率Ks共5个参数进行敏感性分析。结果表明:n,θs,Ks的扰动对垂直湿润距离计算值Rz、累计入渗量计算值I的影响较大,α的扰动影响次之,θr的扰动影响最小;n的负扰动对Rz和I的影响最大,且n较小时给模拟结果带来的误差较大。因此,在模拟计算中应保证VG模型参数n,θs,Ks等的精度。

汽车动力学参数的相对灵敏度分析

基于灵敏度的函数求导思想,变换出单因素扰动法。用该方法首次对基于卡尔曼滤波理论进行状态估计后的汽车状态参数的相对敏感度进行分析。在线性二自由度汽车模型和卡尔曼滤波理论基础上,分析估计所得的状态量(横摆角速度、质心侧偏角)对动力学模型中的汽车的质量、转动惯量以及质心到前轴距离的灵敏度。研究汽车状态参数对汽车结构参数的相对灵敏度,通过仿真试验和实车试验数据对相对灵敏度进行分析,最终的结论将对汽车状态估计算法的研究具有指导意义。

单窗算法和单通道算法对参数估计误差的敏感性分析

单窗算法和单通道算法的提出为应用LandsatTM热波段反演地表温度开辟了新途径。由于进行地面像元尺度同步温度测量难度较大,目前尚无法对这两种算法进行直接评判。通过对算法所需参数分别取一定变动区间并进行渐变取值测算,分析了算法对其参数估计误差的敏感性,以此作为对这两种算法适用性的一个间接评判依据。

基于瞬时功率观测器的单相三电平脉冲整流器直接功率控制

为提高单相脉冲整流器直接功率控制(DPC)的动态响应速度及稳态精度,构建一种单相系统瞬时功率观测器。为实现该目标,首先,分析传统功率前馈解耦直接功率控制算法;其次,提出一种改进二阶广义积分(ISOGI)算法,用以估算网侧电压的正交分量,并根据单相整流器的数学模型,通过虚轴反馈算法对网侧电流正交向量进行估计,并结合所提ISOGI算法,构建完整的单相系统功率观测器;然后,结合脉宽调制策略,建立单相三电平脉冲整流器的功率前馈解耦控制系统,并对该控制算法的参数敏感性进行分析;最后,通过所提观测器算法与传统算法的实验结果对比验证了所提算法的正确性和有效性。

单因素法和正交试验法在参数敏感性分析中的应用

为研究材料参数的敏感性,依托某水库扩建工程1~#泄洪洞出口顺层高边坡浅埋偏压大断面隧洞开挖,以摩尔库伦模型中五个参数为例进行敏感性研究,利用ANSYS建立三维地质有限元模型,基于FLAC^(3D)平台进行模拟,采用摩尔库伦本构模型分析围岩参数的变化对围岩位移增量的影响,基于围岩变形增量采用单因素法以及正交试验法分析1~#泄洪洞出口段岩土各参数的敏感性。两种方法结果均表明弹性模量、泊松比是主要影响参数,微小的变化就会对变形产生较大影响,黏聚力、内摩擦角、抗拉强度属于次要影响参数,对变形影响较小,计算结果对于类似工程具有一定的参考价值。

利用滩坝砂体规模研究古风力的定量恢复

古风力是一项重要的古气候指标,其定量恢复是一个难题。风作用于水体产生的波浪大小间接地反映了风力,能够为古风力的恢复提供思路。发育于破浪带和冲浪回流带的破浪沙坝、沿岸沙坝分别记录了破浪和冲浪过程,作者分别介绍利用古湖泊中发育的破浪沙坝和沿岸沙坝进行古波况和古风力恢复的原理和操作流程。(1)根据破浪沙坝的几何形态,可以将其厚度与破浪水深建立函数关系,而破浪水深又由破浪波高决定,因此破浪沙坝厚度可以恢复破浪波高,据此可以进一步根据波浪统计关系恢复有效波高、根据风浪关系恢复风力。此方法依托以下3个参数:单期次的破浪沙坝厚度、破浪沙坝的基座坡角、古风程。(2)沿岸沙坝厚度近似记录了冲浪的极限高度,后者受控于有效波高,据此也可以恢复有效波高和风力。此方法依托以下5个参数:单期次的沿岸沙坝厚度、古(平均)水深、古风程、古风向相对于岸线的入射角、组成沿岸沙坝的沉积物粒度。上述2种方法综合性较强,涉及古风向、古地形坡度、风程或盆地直径、古水深等参数的恢复,需要综合运用古地貌恢复、去压实校正、古岸线识别、古水深恢复等技术,并需要结合波浪理论。古湖泊滨岸带地层中保存有大量的滩坝沉积,利用其恢复古波况和古风况具有一定的应用前景,能够有助于更详细地重建沉积盆地的古地理背景。

利用单端口阻抗测量值和灵敏度分析的耦合线圈参数辨识

在无线电能传输技术中,电磁耦合线圈的电路模型参数是设计阻抗补偿电路、计算功率损耗、研究频率特性的关键参数。该文利用单端口阻抗和灵敏度分析,提出了一种电磁耦合线圈模型参数的离线辨识方法。将电磁耦合线圈连接成单端口网络,利用阻抗分析仪的测量值和基于模型参数的理论计算结果,构造了以阻抗误差模的平方和为最小的目标函数;利用单端口等效阻抗对模型参数的灵敏度,计算目标函数的寻优方向;借助双端口网络的T形等效电路,提出了计算灵敏度的单位电流源激励法。该方法根据单位电流源相量作用下,元件上的电流相量或电压相量的平方,或它们的乘积,便可计算出阻抗对不同参数的灵敏度,避免了难以求解的阻抗解析表达式及其偏导数。在实验研究中,将耦合线圈置于海水槽中,在参数辨识中考虑了海水的电磁作用和导线的集肤效应与内电抗。

矩形截面轨道发射器电感梯度影响因素研究

电感梯度是影响轨道发射器性能的重要指标之一,针对轨道发射器电感梯度影响因素众多的问题,对其进行合理的设计能够使轨道炮性能达到优化的效果,从毕奥-萨法尔定律出发,建立了矩形截面轨道发射器模型并求得电感梯度解析表达式;运用单参数灵敏度方法对模型中几种影响因素进行仿真分析并与常见电感梯度计算方法进行对比。结果表明:与常规计算电感梯度方法相比,该模型结果较为理想,验证了准确性;与常规方法的不同点在于引入电枢位置作为电感梯度影响因素之一并说明其影响方式。该研究可为轨道发射器设计提供一定参考。

基于不同目标函数GLUE方法参数不确定性研究

水文模型在防洪预报中发挥着重要作用,然而由于模型参数具有不确定性,即使有实测的降雨资料,也可能会产生较大的预报误差。针对参数的不确定性问题,以半湿润的陈河流域为研究区域,基于单目标GLUE方法和多目标GLUE方法,分析不同目标函数GLUE方法对实测径流的模拟能力以及参数的敏感性。研究结果表明,参数可分为敏感性参数(SM,CS)和非敏感性参数(K,KG,KI,CG,CI),不同的似然目标函数对径流具有不同的模拟能力,相对于单目标函数,多目标函数预报的不确定性范围较大,区间覆盖率较大,洪水预报的精度更高。

基于改进DRASTIC模型评价拉林河流域地下水脆弱性研究

以拉林河流域作为研究区,结合研究区实际条件对传统DRASTIC模型进行改进,利用层次分析法获得各指标的权重值,并应用ARCGIS的空间分析技术获取研究区地下水脆弱性分区,同时根据单参数敏感性分析方法对评价结果进行验证。结果表明,流域地下水以中等脆弱性和较高脆弱性为主,约占流域面积的85%。在选取的六个评价指标中,土地利用类型、地下水位埋深以及地形坡度这三个指标对流域地下水脆弱性影响最大。研究结果为拉林河流域地下水资源管理和污染防治提供理论依据。

高铁大跨拱承式独塔斜拉桥成桥状态力学参数敏感性分析

以国内某高铁拱承式独塔斜拉桥为工程背景,通过有限元分析,研究主梁容重、拉索初张力、材料弹性模量和温度作用等力学参数对该桥成桥状态下力学性能(主梁线形、截面应力、成桥索力和主塔线形等)的影响规律,识别影响较大的敏感力学参数和对这些参数敏感的结构关键部位。研究结果表明:主梁容重和拉索初张力对主梁线形、截面应力和成桥索力的影响较大,对主塔线形的影响较小;材料弹性模量对成桥状态下结构力学性能的影响都很小;温度作用对成桥状态下结构力学性能的影响规律较为复杂。

一指禅推法动力学参数量化分析

提出一套适合于一指禅推法练习者训练学习使用的动力学参数量化分析系统的技术方案,以期促进一指禅推法的推广普及和传承创新。方案采用柔性薄膜压敏传感器采集一指禅推法作用力信号,经放大、滤波等信号处理环节后得到较为纯净的信号,再由下位机完成模数转换,并通过串口与上位机进行数据的传输。上位机显示推拿被测者按摩部位的受力情况,并记录整个推拿过程的相关数据。经测试,系统操作简单,性能稳定,能较好地满足一指禅推法练习者训练学习的要求。

基于遗传算法的双圆弧谐波齿轮的优化与分析

双圆弧谐波齿轮传动过程中产生的"双共轭"现象对谐波传动的承载能力有重要影响,为此,提出了一种基于遗传算法的针对谐波齿轮啮合时的"双共轭"区间的优化方法。首先,运用包络法求解柔轮的理论共轭齿廓;然后,以两段共轭齿廓的贴合程度为目标,建立了一种基于遗传算法的双圆弧谐波齿轮参数优化模型。使用此模型对柔轮参数进行优化设计,结果发现,该优化方法能对较多的参数进行优化且可以减少计算时间。对优化后的参数进行单参数敏感度分析,发现目标函数对凸齿圆弧半径、凹齿圆弧半径及齿厚比的敏感度低。因此,可以通过适当放宽低敏感度参数和控制高敏感度参数尺寸误差的方式来控制柔轮制造的精度并增加双圆弧谐波齿轮啮合时的"双共轭"区间。

基于单参数灵敏度方法的轨道炮系统性能影响因素分析

为确定电磁轨道炮系统性能具体受哪些影响因素的牵制,提出基于单参数灵敏度方法的轨道炮系统性能影响因素分析方法。对电容驱动型固体电枢轨道炮系统运行不同阶段的能量分布进行说明,明确评价系统性能采用的指标,并通过相关数学模型确定系统性能影响因素,利用Matlab/Simulink数学工具箱搭建系统仿真模型,通过合理地设置参数初值与对设定几种参数的离散取样实现仿真过程。仿真结果表明:除轨道几何尺寸外,电枢质量、电容器初始充电电压、电容器电容值等参数对系统性能均存在较大影响,并且不同参数与系统性能之间不是简单的线性关系,在实际应用中应根据具体情况对不同参数选用合适取值。

规划电网零序参数取值方法探索与实践

本文中作者仿真分析了零序参数对单相短路电流的灵敏度,介绍了零序参数的差异对短路电流校核的影响,总结出零序参数取值的工程方法,并结合实际电网进行验证。

基于修正Morris筛选的软刚臂单点系泊装置主尺度参数局部敏感性研究

软刚臂单点系泊装置作为典型的大型多体运动结构,设计中考虑的变量众多,其主尺度的确定是设计中的难题。通过Morris筛选法的敏感性分析,采用扰动分析的方式(固定步长5%,扰动范围±25%),以设计中着重关注的最大水平系泊力和水平系泊位移为考察对象,考虑系泊浮体的定常力、高频力和二阶波漂力,建立软刚臂单点系泊理想力学模型,并进行参数局部敏感性分析,以更好地对模型参数的不确定性进行识别,为系统主尺度的设计提供决策依据。结果表明:对于具有13个自由度、8个主要设计变量的软刚臂型单点系泊装置,模型参数中与最大水平系泊力和系泊位移的敏感性大小依次为系泊刚臂长度、系泊腿长度和压载力,设计中应优先考虑确定上述参数值。

软刚臂单点系泊系统环境参数敏感性分析

以我国渤海"海洋石油113"浮式生产储卸装置(FPSO)的软刚臂单点系泊系统为例,研究软刚臂单点系泊系统受作业海域环境参数影响的敏感性。主要从风速、流速、波高、波浪周期、谱峰因子等环境参数的变化,通过分析确定了FPSO的运动和单点系泊系统的动力响应对于环境参数的敏感程度。