基于广义超椭球模型的结构非概率可靠性指标

非概率凸集合模型仅需获知结构不确定性的范围或界限来度量结构可靠性,因而适用于小样本不确定性结构工程问题.针对广义超椭球模型,对其非概率可靠性度量问题进行了研究.首先,提出了基于广义超椭球模型的简单非概率可靠性指标,定义为结构功能函数的均值与离差之比,并讨论了该可靠性指标的不一致性问题.其次,为克服上述不一致性问题,提出了一种比例因子非概率可靠性指标,定义为不确定域向外扩大或向内收缩时,失效面与不确定域接触的最小比例因子.最后,通过3个工程算例分析验证了所提非概率可靠性指标的有效性和可行性.

沙尘气溶胶粒子多波长退偏振特性仿真研究

采用OPAC(Optical Properties of Aerosols and Clouds)模型提供的沙尘粒子谱分布和复折射率参数,结合多个入射波长,对群体沙尘气溶胶粒子的退偏振比进行了数值模拟计算。计算获得1064 nm、532 nm和355 nm入射波长下,不同轴比超椭球模型的沙尘气溶胶粒子群体的退偏振比分别为0.317,0.397和0.446,其中1064 nm波长的仿真结果与实际观测结果一致性最好,其次是532 nm波长的仿真结果,355 nm波长的仿真结果和实际观测结果有较大差异,其可能原因为采用了相同数目偶极子导致计算误差增大。本仿真研究中建立的非球形粒子散射模型和数值计算方法,为深入理解沙尘气溶胶光散射特性和研制多波长偏振激光雷达提供了理论基础。同时,多波长偏振探测也为气溶胶混合态和污染型气溶胶生成机理研究提供了重要的技术手段。

Metaball势函数的若干性质研究

对曲面实施基于Metaball的变形时,体现变形约束的势函数起着决定性的作用.分析研究了现有几种常用势函数的形式、特性、含义,以及其导数的性质、最大最小取值、连续性等,并将它们相互比较;在性质研究的基础上,改进这些现有势函数,建立了基本球形函数、普遍指数函数、椭球形函数与超椭球形函数等新势函数,以适应不同的应用背景,拓展基于Metaball的曲面变形的适用范围并丰富其表现力;提出了多个势函数组合作用时的层次控制方法.

椭球液滴撞击超疏水表面反弹过程数值分析

液滴在自由落体或受外力作用时常发生椭球形变,对其撞击超疏水壁面的运动形态及形成二次液滴有较大影响。本文假定具有不同轴向半径比值(AR)的椭球形液滴,采用耦合水平集-体积分数(CLSVOF)方法对椭球形液滴撞击超疏水平壁面进行数值模拟研究,对椭球形液滴撞击超疏水平壁面反弹过程运动形态和AR对二次液滴形成的影响进行分析。研究表明,不同AR液滴撞击超疏水壁面后反弹过程具有一定相似性,同时存在明显差异。液滴反弹过程中会拉伸形成长液柱,其未扰动界面直径随AR的增大而减小。在Plateau-Rayleigh不稳定性影响下,长液柱会发生破碎形成二次液滴,但较低的AR对二次液滴的形成有较明显的抑制作用,当AR小于临界值0.6时,反弹过程中液滴内部压力均匀稳定,最终不产生二次液滴。

国家大剧院超级椭球穹顶的稳定性分析

国家大剧院的壳体结构为一超级椭球形穹顶 ,其现代化的建筑构思令世人瞩目。在进行了静力计算的基础上 ,采用特征值屈曲和非线性有限元全过程跟踪两种方法对穹顶的整体稳定性进行了分析。

基于超椭球贝叶斯网络的制动系统可靠性研究

制动系统工作条件多样、功能层次、内部结构间运行关系复杂等特性,经常受到磨损、振动、疲劳、冲击、以及过度维修等多种因素影响,在实际运行过程中,会导致的系统及部件在正常工作和完全失效两状态之间存在着多故障状态、多失效模式问题。通过基于超椭球贝叶斯网络的可靠性分析方法,研究了贝叶斯网络描述部件及事件的故障状态的多态问题,同时结合超椭球模型对区间变量进行约束,构建超椭球贝叶斯网络模型,引入动车制动可靠性分析中,并与区间贝叶斯网络分析结果进行对比。结果表明:超椭球贝叶斯网络模型分析结果较区间贝叶斯网络的概率区间范围更小,精度更高,既解决了区间贝叶斯网络区间计算结果的保守问题,又提高了制动系统可靠性分析的准确性,然后通过求解制动系统的灵敏度、后验概率等重要参数,找出了系统的薄弱环节和影响制动系统可靠性的高风险事件,为检修策略的制定及技术改造提供理论指导。

自主探测系统的Bayes递推估计策略

探测系统被动地接受外界的测量信息是不够的 ,因此方式获得的数据是不完备的 ,由此推理得出的结论在一定程度上具有不确定性 ,是不能接受的 .为获得可靠的信息 ,常采用多传感器的数据融合或装备自主传感器的方法 .文中将Bayes递推估计策略应用于自主探测系统 。

内核超速旋转及其对重力场的影响

本文研究由内核超速旋转引起的地球重力场的变化.论述了内核具有三个主要特征:椭球形状,各向异性对称轴与内核自转轴重合,内核自转轴与地球自转轴之间存在夹角并绕地球自转轴进动.内核超速旋转引起地球体系物质的重新分布,导致重力场变化.通过研究内核超速旋转的运动规律,建立了内核超速旋转导致重力场变化的模型,给出了由于内核超速旋转而引起的整个地球表面的重力变化,其中,在假定了内核超速旋转速率为1°/a的前提下,历经一年的最大重力变化量级约为0.37μGal.

支持向量机大规模样本快速训练算法

普通的支持向量机算法在对大规模样本进行分类的时候有着较高的时间代价。随着训练样本数量的增多,支持向量机的训练速度问题将会越发明显,并且成为制约其实际应用的瓶颈。针对此问题提出了超椭球面方法,通过去掉噪声点、冗余点,并保留能明确体现样本在空间分布位置特征的样本点,以达到提高支持向量机对大规模样本训练速度的目的。实验表明,超椭球面法在最大限度保证识别正确率的前提下可以大幅加快支持向量机的训练速度。

椭球颗粒材料在水平转筒内混合特性的超二次曲面离散元分析

转筒中的颗粒流广泛存在于工业生产中,颗粒形状是影响颗粒流动的重要因素.本文基于超二次曲面方程描述球体和椭球颗粒的几何形态,采用离散元方法对水平转筒中颗粒物质的流动和混合特性进行数值分析,并与椭球混合过程的实验结果进行对比验证.在此基础之上,进一步研究了圆筒转速、颗粒填充分数和颗粒长宽比对混合率的影响规律.计算结果表明:颗粒材料的混合率随着转速的增加或填充分数的减小而增加.在相同转速和填充分数下,椭球颗粒的混合率高于球形颗粒.同时,长宽比为0.75和1.5时椭球颗粒具有最高的混合率.当长宽比小于0.75时,混合率随着长宽比的增加而增加;当长宽比大于1.5时,混合率随着长宽比的增加而减小.此外,椭球颗粒出现更明显的速度分层现象.颗粒长宽比改变颗粒间的接触模式和系统的密集度,增加了颗粒系统的平动而限制了转动,在一定程度上提高了外部能量向颗粒系统转化的效率.

新型椭球腔用于低损材料相对介电常数超高温测量的研究

本文设计了一套工作于Ka波段、用于大气环境下高达1600℃超高温条件下低损耗介质材料复介电常数测量的椭球开放腔测量系统。与传统用于复介电常数高温测量的半球型开放腔相比,该系统因介质片及其支架与测量系统组件不接触,因此适用于更高温度的测量,且保留了其测量精度高的优点。本文完成了测量系统的设计与常温下的仿真验证工作,给出了相对介电常数的反演公式,并通过CST仿真结果验证了公式的正确性。实物测试及损耗正切的测量验证将在后续进行。

圆管交贯球类体钣金展开CAD

本文推导了圆管交贯球类(陀螺球,椭圆球,椭矩球)体展开函数30T(x),介绍了适用钣金工的计算器程序放样技术,另附有能绘制展开图形的PC—1500袖珍机程序。

无底柱超高分段室内物理放矿模拟试验

结合武钢金山店铁矿生产中遇到的问题,通过进行室内物理放矿模拟试验对35m超高分段条件下放矿回收指标和放出体形态进行较为详尽的研究,揭示出损失率、贫化率等回收指标的变化情况,放出体形态与崩矿步距之间的关系,进而为指导生产提供理论依据。

基于综合性能的自养护桥面水泥基材料灰靶决策

针对超吸水性聚合物(SAP)自养护桥面水泥基材料的设计参数选择问题,制备2种水灰比、3种SAP粒径、3种SAP掺量的自养护水泥砂浆,对其抗折强度、抗压强度及收缩性能进行了深入分析。基于椭球型灰靶决策方法及性能试验结果,对SAP粒径及掺量范围进行决策优选。结果表明:SAP的加入能够使砂浆抗折强度的发展呈均匀阶梯式增长趋势,在一定程度上控制水泥水化进程,对于抑制早期收缩微裂纹具有重要作用;水灰比为0.37时,Sap-40及Sap-100砂浆在最佳掺量下的早期收缩率基本为0,在粒径和掺量合理的范围内,SAP能够在极高程度上抑制水泥基材料的早期收缩;水灰比为0.37时,SAP的最佳适用掺量范围为0.145%~0.187%;水灰比为0.31时,SAP的最佳适用掺量范围为0.155%~0.2%。

基于症状量值矩阵的湿阻病阴虚湿热证中医证候疗效评价

目的探讨湿阻病阴虚湿热证中医证候疗效可视化评价的可行性。方法建立湿阻病阴虚湿热证的症状量值标准,对30例患者进行规范化的数据采集,对纳入患者采用阴虚湿热方干预2周。根据概率分布"中心极限定理",构建症状量值矩阵,基于治疗前后症状量值矩阵,通过矩阵的特征值、特征向量等变换,计算椭球体球心及半径。对椭球体进行绘图,实现对相关症状量值变化的可视化展现。结果 30例患者治疗前后症状量值产生的椭球体的空间形状变化,椭球中心点(均值)发生了向原点方向的移动,椭球体的体积也在缩小,其离散度变小,趋向于中心集中,表明阴虚湿热方可显著改善临床症状。结论基于症状量值矩阵进行中医证候疗效可视化评价直观、准确、可行。

超椭球凸集合可靠性综合指标定义及求解方法

针对失效域与超椭球凸集合发生干涉与不发生干涉两种情况下,超椭球凸集合非概率可靠性与非概率可靠度两种指标各自存在的不足,将两指标相结合提出多个超椭球凸集合描述时的可靠性综合指标定义,并提出将改进的有限步长迭代法(MLSA)与Monte-Carlo法结合来求解综合指标的方法。MLSA是在有限步长迭代法的基础上提出的,根据增广拉格朗日函数的极值条件构造了一个新的评价函数,并引入黄金分割法对步长进行一维搜索得到最优步长从而加速收敛。数值算例表明,用MLSA求解多个超椭球凸集合描述时的非概率可靠性指标的结果正确,并具有很好的收敛性,用超椭球凸集合可靠性综合指标评价超空泡射弹屈曲非概率可靠性程度更加合理。

研磨介质形状对球磨机特性影响的DEM模拟研究

为了探究研磨介质形状对球磨机工作特性的影响,采用DEM方法对球磨机内不同形状研磨介质的工作状态进行了模拟,其中研磨介质采用超椭球颗粒模型描述。模拟结果表明,当球磨机的转速相同时,圆柱形研磨介质相对于球形研磨介质,其在球磨机中的头部、肩部以及冲击趾部位置较高,且球磨机耗能较高,造成更严重的衬板磨损;就碰撞能量而言,圆柱形研磨介质的碰撞频率和能量耗散率的分布相对于球形研磨介质而言更加均匀。

第四类超Cartan域上的极值问题

讨论了第四类超Cartan域Y_(Ⅳ)(N;n;k)上的极值问题,得到了第四类超Car- tan域与单位超球间的极值和极值映照.