UPRE方法在图像恢复正则化参数自适应选择中的应用

大多数图像恢复都是不适定问题,需要利用正则化方法将病态方程转化为适定方程。正则化参数主要用于调节图像保真度与图像光滑度之间的平衡,与图像恢复质量的好坏有着密切关系。无偏预计风险估计(UPRE)方法可以自适应选择最佳正则化参数,基于数学理论分析和图像恢复实验,验证了该方法在图像恢复中的可行性和有效性。

北太平洋低纬度西边界流系湍流混合的微观结构测量和参数化方法评估

湍流混合在调控海洋垂向物质、能量交换以及气候变化中都起着重要作用,尤其是在北太平洋低纬度西边界流系,湍流混合通过调节温跃层及海气相互作用,在西太平洋暖池结构及演化和厄尔尼诺与南方涛动的发生、发展中都起着关键作用。然而,由于湍流观测的高风险性和高费船时特征,直接的湍流观测资料非常稀缺,因此,对该海域的湍流混合认知大多数来自细尺度参数化估计。鉴于湍流的高时变特征及该海域海洋环流结构的复杂性及西边界流区动力环境的特殊性,验证不同细尺度参数化方法对该海域湍流估算的适用性对于我们准确了解该海域的垂向混合特征、提升其在数值模拟的精度具有重要作用。本研究利用2020年9月在北太平洋低纬度西边界流系沿130°E,10°~18°N进行的直接的微结构观测剖面仪和同期获取的细尺度温盐流测量,研究该海域湍流混合的特征及两种常用的参数化方法--GHP(Gregg-Henyey-Polzin)参数化方法、MG(MacKinnon-Gregg)参数化方法在该海域的适用性。观测结果表明,该海域上200 m湍流混合总体较强,直接观测得到的平均湍动能耗散率约为10^(-8)W/kg。在温跃层中,某些站点观测的湍动能耗散率可达10^(-7)W/kg,特别是在14°N附近,24.5σθ与25.5σθ之间发现一块强湍动能耗散区,初步分析表明其机制与全日内潮的参数化次谐波不稳定有关。参数化评估结果显示,MG方法与观测值相差0.5个数量级的比例为95%,而基于应变的GHP方法和基于剪切的GHP方法与观测值相差0.5个数量级的比例分别为55%和58%,表明MG方法能较好地估算低纬度西边界流系的湍流混合特征并在水平分布和垂直分布表现出一致的分布特征。该评价结果可为研究人员选择细尺度参数化来探讨北太平洋低纬度西边界流系湍流混合的强度和空间分布提供有益参考。

参数化人体有限元模型的体表样本选取方法

为了准确选取到参数化方法建立的中国女性人体有限元模型的体表样本,设计了一种用于人体体表建模的样本选取方法。通过采用样本估计总体的方法确定体表样本的选取数量;采用计算正态分布区间估计参数和按照数据分布比例方法生成体表样本的身高、BMI和年龄3个统计特征参数;利用拉丁超立方抽样方法按照体表样本统计特征的参数分布生成各样本的选取参数;通过Pearson相关系数检验各特征参数向量间的相关性。基于所设计的体表样本参数生成方法,在置信度为95%、误差不大于10%的条件下,所生成的97例女性体表样本各特征参数所构成向量之间无显著相关性,各特征参数分布与中国女性人体的总体分布相一致。所设计的体表样本选取方法可有效选取到代表中国女性人体特征的体表样本。

基于谐波参数化方法预测控制棒棒位

微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒位以最小化残差来实现精准的控制棒棒位预测,同时可得到对应的高阶谐波及堆芯重构功率。基于棱柱式气冷堆模型完成验证,数值结果表明,预测棒位的平均偏差为1.6 cm,预测精度较高;相比于固定高阶谐波,节块级功率重构的最大均方根相对误差从6.1%降至3%以内,最大相对误差从14.5%降至5%以内。这些结果验证了谐波参数化方法预测控制棒棒位以及改善堆芯功率重构精度的可行性,并为后续气冷微堆在线监测及故障诊断提供了一种思路。

杂化化学方法“单分子燃料”热物性参数预估方法

杂化化学方法是当前燃烧化学反应动力学建模新方法,尤其用于表征和预测多组分、复杂、真实液态燃料的基础燃烧化学特性.该建模方法主要特征之一是将实际多组分复杂燃料集总为一个“单分子燃料”(其化学式用燃料混合物的平均分子式表示),极大简化了模型规模并提高了预测精度.然而对该类“单分子燃料”热物性参数(包括焓、熵、热容等)的准确预估及其对模型预测精度的影响尚无研究.本文采用3种预估方法,即直接替代燃料法、修正替代法和化学官能团贡献法,获得了我国航空燃料RP-3“单分子燃料”热物性参数预估数据,并讨论燃料替代组分、平均分子式等对热物性参数预估的影响,进而考察了以上方法预估的物性参数对模型预测燃料宏观燃烧特性(点火延迟时间和层流火焰燃烧速率)的影响.

弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法

列车通过弹性支承块式无砟轨道时,扣件和弹性支承块的弹性叠加容易使钢轨倾翻角和轨头横移量显著增大,导致动态轨距扩大,进而影响列车运行的安全性和平稳性。综合考虑轮轨激励形式及其载荷作用关系(包括轮轨垂向力的准静态成分、动态成分及其作用位置、轮轨水平力及其作用位置以及钢轨廓形等)、扣件系统力学特性及其几何参数(包括扣件系统的垂向及横向刚度和阻尼以及外形尺寸等)、弹性支承块力学特性及其几何参数(包括弹性支承块的各向刚度、模量、泊松比以及外形尺寸等),建立准确的力学分析模型和几何关系模型,全面清晰地表征了弹性支承块式无砟轨道结构受力特点。基于力矩平衡计算原理,提出弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法,根据单节点实尺模型残余变形试验对理论计算结果进行修正,若考虑消除初始装配间隙影响,支承块间距扩大理论计算值增加0.04 mm加以修正,轨距扩大量应增加0.2 mm加以修正,通过对比分析计算结果、单节点实尺模型试验结果与传统实体有限元模型仿真结果,证明数据吻合度极高。分析与计算结果表明,本文提出的全参数计算方法与单节点实尺模型试验结果、实体有限元模型仿真结果吻合程度良好;利用本文所提出的弹性支承块式无砟轨道钢轨抗倾翻性能全参数化计算方法,可以高效准确地开展多参数敏感性分析;能够为不同运营条件下弹性支承块式无砟轨道结构及其部件优化提供设计依据,并奠定充分的理论基础。

梯度点阵结构参数化设计与优化方法

针对在不同边界条件下均匀点阵结构不能充分发挥其力学性能,而梯度点阵结构建模困难的问题,提出一种梯度点阵结构的参数化设计与优化方法.首先基于STL格式表示点阵结构模型,通过建立点阵结构设计参数与相对密度的映射关系实现梯度点阵结构的参数化建模;然后采用均匀化方法获得点阵结构相对密度与等效力学性能之间的关系;最后以最小化柔顺度为目标,以边界条件和相对密度为约束条件,建立梯度点阵结构密度优化模型和求解方法.以三点弯曲梁模型为案例的实验结果表明,优化后的模型弯曲刚度提高147.2%,最大承载能力提高82.31%,验证了所提方法是可行和有效的.

高迪建造方法对参数化建筑设计创新的启示——以圣家族大教堂为例

通过分析建筑师安东尼·高迪的经典代表作品圣家族大教堂,对其设计观念和建造方法展开研究,为当代参数化建筑设计创新提供借鉴意义。本文采用比较分析法和案例分析法,探究圣家族大教堂与当代建筑意识、新技术手段的异同之处。采用文献研究法对当代建筑现状进行整合,从而进一步探讨高迪设计方法对当代建筑创新的启示。通过对圣家族大教堂的建造方法展开研究,为当代冰冷的有机建筑走向自然化提供了新的解决思路,同时在如何传承地域文化以及创造出更富有人文内涵的建筑问题上,给予更深层次的思考。

基于联合仿真的车辆参数化与轻量化设计课程教学方法探究

随着汽车工业的高速发展,车辆参数化与轻量化设计是车辆实现高效正向开发必不可少的关键技术,而传统的车辆相关课程更偏基础知识的讲授,对现有的先进技术知识传授较少。为此,本文提出一种关于车辆参数化和轻量化设计课程的教学方法,首先对课程的理论基础和仿真软件进行阐述并建立联合仿真教学,然后对教学内容进行设计与实施,最后根据教学评估效果确定此教学方法的有效性。

参数化技术影响下我国建筑设计方法发展趋势探析

自参数化技术被引入建筑设计领域,其对传统建筑设计方法与流程产生深刻影响。从参数化技术发展和应用入手,探讨参数化技术的理论与实践影响,并分析当代我国建筑设计方法发展趋势。从建筑师创作视角出发,分析在参数化技术影响下设计方法的质变,为未来建筑行业观念更新与数字化发展提供支持。

基于正则化参数的变电站地化线路安装位置优化方法

当前变电站地化线路安装位置定位方式设定为独立标定,并不精准可靠,容易导致后期综合线路费用增加,为此提出对基于正则化参数的变电站地化线路安装位置优化方法的设计与分析。根据当前的优化需求,先进行中心化处理,依据正则化参数的调整,提高定位的精准度,进行正则反演定位机制与参数设置。基于此,设计正则化参数变电站地化线路安装位置优化模型,采用同步追踪与修正的方式来实现安装位置优化。测试结果表明:针对选定的测试线路,在进行安装位置优化的过程中,所耗费的综合线路费用明显降低,这说明此次设计的正则化参数的变电站地化线路安装位置优化应用效果更佳,可控性强,具有实际的应用价值。

材料物性参数识别的梯度正则化方法

本文对梯度正则化方法(GradientRegularizationMethod)作了进一步的研究,给出一种建立了梯度正则化迭代算法和选择正则参数的简明实用方法。文中椭圆算子方程参数识别算例不仅说明了GR法具有广泛的适用性和一定的抗噪音能力,而且收敛速度较快,具有较大的收敛范围。

飞行器轨迹优化应用遗传算法的参数化与约束处理方法研究

飞行器再入轨迹优化是一类最优控制问题。传统的优化方法存在初始值敏感问题。遗传算法具有较强的鲁棒性,对初值不敏感。但遗传算法是静态优化算法,不能直接用于动态系统的最优控制问题。为了设计染色体,需要将最优控制问题通过参数化方法转化为静态优化问题。为了设计合适的适应度函数,约束处理是飞行器轨迹进行遗传搜索时必需解决的问题。以可重复使用运载器再入轨迹优化为例,研究了各种参数化方法和罚函数方法的应用,探讨了飞行器轨迹优化中的染色体和适应度函数设计。仿真结果表明直接离散方法和动态罚函数法有较好的性能。

基于UG参数化快速设计方法的研究及应用

基于UG三维软件阐述3种参数化设计方法及程序设计技术,论述了冷冲压模具中三维模型参数化设计方法,并提供了部分设计实例。综合运用3种参数化设计方法进行快速设计。

基于混合改型理论的风力机翼型参数化方法

翼型的参数化表达方法是风力机翼型优化设计理论中最基础的部分。基于此,研究由基于泛函的儒科夫斯基变换理论建立的翼型参数化集成表达方法和SOBIECZKY尾缘改型方法在优化过程中的特点与不足,提出一种混合式尾翼型缘改型方法。建立采用最优保存策略的遗传算法优化模型,以Xfoil作为目标函数流体力学求解器,使用涉及的几种参数化方法,对RAE2822和NACA63215初始翼型进行优化设计。优化结果表明,混合式尾缘改型方法有效地克服了上述泛函变换方法和SOBIECZKY尾缘改型方法的不足之处,其与泛函变换方法的结合能够全面而有效地控制翼型,特别是尾缘部分的形状,优化所得的翼型具有良好的气动性能。

基于模型函数与L-曲线的正则化参数选取方法

基于模型函数方法与修正的L-曲线准则,给出了选取正则化参数的1种迭代算法.在一定条件下,证明了所提出的选取正则化参数的算法是局部收敛的,通过数值算例验证了该方法的局部有效性.

典型翼型参数化方法的翼型外形控制能力评估

现代飞行器的精细化设计需求要求翼型参数化方法具有精准的翼型外形控制能力。依据标准的风洞模型公差要求,以五个典型翼型作为测试翼型,分别对Hicks-Henne参数化方法、样条参数化方法、PARSEC参数化方法和CST翼型参数化方法的翼型外形控制能力进行评估,依据每个翼型参数化方法的评估结果并结合其固有特点进行适应性分析。结果表明:四种翼型参数化方法对翼型外形的控制能力存在较大差别,具有不同的适用范围。评估典型翼型参数化方法的所得结果可指导设计人员依据具体的设计需求选择适当的翼型参数化方法。

一种计算补偿最小二乘正则化参数的最优化方法

在半参数模型补偿最小二乘估计中,如何有效地计算正则化参数是求解的关键。在建立一种新的补偿最小二乘模型的基础上,基于广义交叉核实与L曲线准则,采用最优化方法计算正则化参数。仿真计算表明,本文方法是一种计算正则化参数更为有效的方法。

复合材料结构等效电磁参数均匀化方法

依据周期结构复合材料等效电磁参数的均匀化方法,推导了此类结构等效电磁参数的有限元计算公式;并对介质框和介质方柱周期结构复合材料的等效介电常数进行了有限元求解,给出了这两类周期结构等效电磁参数的高精度拟合公式。数值算例表明这种有限元均匀化方法是可靠高效的,能够为周期结构复合材料的等效电磁参数预测和设计提供均匀化计算方法。

贝叶斯网参数学习中连续变量离散化方法研究

连续变量离散化是贝叶斯网络参数学习中面临的一个重要问题,它的好坏将直接影响到贝叶斯网络的推理效果。目前缺少一种有效的手段用于评价连续变量离散化的好坏,通过研究,提出了推理信息量的概念,并采用作为衡量连续变量离散化好坏的标准。在连续变量离散化的过程中,采用遗传算法通过迭代的方式寻求最优解,其中,推理信息量作为衡量个体适应度的标准。实例分析证明,推理信息量大的推理效果好要优于推理信息量小的推理效果。