分形外推插值算法在电力负荷预测中的应用

针对传统分形插值难以进行外推的问题,利用分形的自相似性与标度不变性将内区间的分形特性进行延拓,并由此构造了具有外推功能的分形插值算法。该算法利用内区间的迭代函数系和吸引子由特定的初始点出发进行直接搜索,并通过使迭代特定次数后获得的点集与吸引子的均方偏差不断减小的过程来逐步调整初始点的纵坐标值,而均方偏差达到最小化时的纵坐标值即可作为需要外推点的函数值。然后利用电力负荷数据的不同分形特性,将分形外推插值算法应用于电力日负荷、日峰值负荷及年用电量预测中。算例结果表明,分形外推插值算法具有较高的预测精度、较高的计算效率和良好的收敛特性。

GPS精密星历外推插值方法研究

使用Lagrange插值、Newton插值和Neville插值三种算法对IGS精密星历进行外推插值计算,通过实验得到,当插值方法为Neville法且插值阶数为11阶时运算精度和效率最优。

基于分形理论的交通事故分析

以某市交通事故统计资料为例,首先采用功率谱分析方法论证了分形理论用于交通事故分析的可行性,计算结果表明在统计意义上,该市交通事故时间序列具有自仿射性。接着利用分形的自相似性与标度不变性将内区间的分形特性进行延拓,并由此构造了具有外推功能的分形插值算法,实现交通事故预测。该算法利用内区间的迭代函数系和吸引子由特定初始点进行搜索,通过迭代使得到的点集与吸引子的均方偏差最小,从而获得需要外推点的函数值作为预测值。最后对交通事故时间序列进行R/S分析,进一步验证了预测结果的合理性,结果表明该市未来几年交通事故仍有增长趋势,应继续加强交通管理。

海洋平台K型管节点的疲劳裂纹扩展分析 II:数值分析

对于已含初始裂纹平台管节点的寿命预测很大程度上依靠应力强度因子的精确值,而复杂载荷条件下的节点应力强度因子的计算尚无参数方程直接确定。本文提出了一种含表面裂纹的K节点的有限元网格产生方法,即把整个K节点划分为几个子区域,每个子区域的网格具有不同类型的单元和不同的密度。这种方法在控制网格密度,尤其是控制沿着裂纹边缘单元的边长比方面有其独特的优越性,当所有子区域的网格自动产生后,容易得到整个结构的有限元模型。同时用J积分和位移外推插值法分别计算了一个K型节点沿着裂纹前缘的应力强度因子值,发现:试验得到的应力强度因子值和提出的模型计算结果非常吻合,证明了所提有限元模型的准确性。

海洋平台中KK管节点表面裂纹应力强度因子的有限元计算方法

海洋平台中的KK管节点由于长期承受循环载荷而容易在焊缝处产生疲劳表面裂纹。对包含表面裂纹的KK节点的残余寿命的评估依赖于对表面裂纹应力强度因子的准确估算。本文首先提出了KK节点中表面裂纹的有限元网格产生方法,然后采用线弹性断裂力学理论,通过裂纹前缘的位移外推插值法分析了KK节点在轴向力作用下沿着表面裂纹的应力强度因子的分布情况。最后,通过对22个KK节点的模型分析,研究了节点的几何参数和裂纹形状参数对应力强度因子的影响情况。

KK管节点中表面带裂纹应力强度因子的数值分析及参数研究

提出一种适用于包含表面裂纹的KK节点的有限元网格分区产生方法。这种方法是根据计算精度的需要,把整个KK节点结构划分为几个不同的子区域,其中每个子区域由不同类型的单元和网格密度组成。对KK节点中表面裂纹的模拟采用五种单元,即六面体单元、棱柱单元、四分之一结点的棱柱单元、四面体单元和棱锥单元。采用五种不同类型的单元模拟表面裂纹,可以有效避免裂纹附近单元的过度扭曲,保证计算精度。在提出的有限元模型基础上,采用J积分和位移外推插值两种方法计算KK节点中表面裂纹边缘的应力强度因子值。计算结果发现,两种方法得到的结果非常吻合,从而证明这两种方法在计算KK节点中表面裂纹应力强度因子的可行性。最后,通过对70个KK节点模型的分析计算,研究节点的几何参数以及裂纹形状对应力强度因子的影响。

计算机辅助跟踪技术在单脉冲跟踪伺服系统中的实现与仿真

针对传统单脉冲跟踪方式中难以同时兼顾跟踪伺服系统的稳定性和高精度问题,采用了一种计算机辅助跟踪技术。介绍了技术的原理并给出了具体的实现方法,然后用Matlab的Simulink工具箱进行了仿真。仿真结果表明,采用计算机辅助跟踪技术可以在不影响跟踪伺服系统稳定性的前提下,大大提高其跟踪精度。

海上机动目标的运动预测模型及精度分析

分析了海上机动目标的运动特性,针对海上机动目标在某些时间段运动具有一定的规律性,用插值外推法建立了预测其运动的数学模型。并对此模型的精度进行了分析,最后给出了实例。仿真结果表明,本模型能适用于海上机动目标不同的机动方式,算法快捷,具有较强的军事应用价值,模型的计算精度完全满足某新型号导弹的作战要求。

近场声全息技术研究的若干关键问题

本文对近场声全息技术领域若干关键问题的研究进展进行了评述,包括近场声全息算法、全息面数据采集分析系统、全息面数据插值与外推、非平稳声场重建、全息重建误差分析等。对近场声全息所存在的问题进行了分析,并给出了问题的解决途径。还指出了今后的研究重点。

基于QWE法的汉克尔变换在电磁法数值计算中的应用

在电磁模拟的数值计算中,需要有高性能的数值滤波方法计算汉克尔积分,以获得良好的计算精度和运算速度。将直接数值积分方法即基于Shanks变换的正交插值求积方法(QWE)应用于两个实际问题:重叠回线装置的一维瞬变电磁响应和电偶源电磁张量格林函数的计算。与快速汉克尔变换(FHT)计算结果相比较,对于重叠回线装置,应用QWE法可获得更准确的垂直磁场高频段虚部响应和早中期瞬变响应,效率接近FHT法。对于电磁张量格林函数的计算,选用5节点和100个求积段数仅有0.1%的误差,在相同精度下QWE法比FHT法节省一半计算时间,显示QWE法在电磁模拟的数值计算中具有潜在的优势和应用价值。

完全叠接K型管节点的应力集中系数的试验研究

海洋平台管节点的疲劳寿命预测通常采用S-N曲线方法,其中应力幅S的大小需由应力集中系数这个参数来确定。该文通过对大型完全叠接K节点试件在轴向载荷作用下应力集中系数的试验研究,得到了轴向载荷作用下完全叠接K节点焊缝周围的应力集中系数分布和应力集中系数极值点位置,从疲劳的角度证实了完全叠接管节点形式有利于主管的安全。