极不充分开采地表移动和变形预计的概率密度函数法

通过理论分析和计算机模拟,在极不充分开采条件下,离散介质中碎块体的移动概率逐渐趋近于正态分布的概率密度函数.提出了采用概率密度函数法对极不充分开采条件下地表移动和变形预计的方法,预计结果与实测资料进行了对比,在预计参数选取比较准确的情况下,预计的相对中误差可以控制在±10%以内.解决了概率积分法预计极不充分开采地表移动和变形误差偏大的问题.

用密度函数法对自由表面进行数值模拟

本文从二维非定常N S方程出发,提出了一种处理自由表面问题的数值方法。引入密度函数法(density func tionmethod)追踪自由表面,在密度函数的传输方程中采用TVD格式达到了二阶精度。对均匀来流中的非定常不可压方柱绕流进行了数值模拟。数值结果成功地捕捉了自由表面波动以及漩涡的生成、分离的时间发展历程,同时验证了本方法的有效性。

全数据库评估概率密度函数法利用R-R间期检测房颤精度

研究整个MIT-BIH心律失常数据库评估概率密度函数法利用R-R间期检测房颤的精度。研究发现正常窦性心律含较多早搏时[(早搏次数/总心搏次数)>9.3%],识别房颤的精度下降到约70%;左束支传导阻滞含较多早搏时,识别房颤的精度下降到约80%;而房颤心电中频繁早搏对辨别房颤精度影响很小,仍达91%。可见该算法适用于区分关联性强的序列与关联性弱的序列。正常窦性心律和左束支传导阻滞心律相邻R-R间期关联性强,频繁早搏使其相邻R-R间期关联性减弱,从而降低识别房颤的精度;而房颤相邻R-R间期无关联性,频繁早搏对检测精度无影响。尽管数据库中有种类繁多的心律失常,且伴有频繁的早搏,算法全数据库共约110 000次心跳辨别房颤精度达82%~86%。

一种基于概率密度函数的DEM试样生成法

离散元模拟颗粒材料力学性能时,为保证生成数值试样级配曲线的连续性以及与所需级配曲线的吻合性,基于概率密度函数法,提出一种用于制备颗粒流离散单元法数值试样的新方法。定义了级配的不匹配度参数,用来定量描述生成试样的级配曲线与原型级配曲线的偏差。对比了该方法和现有试样制备法,并讨论生成颗粒数目对生成试样级配曲线的影响。结果表明,该试样生成法能够模拟任意级配曲线的试样,且生成的数值试样级配曲线具有良好的连续性和光滑性。随着生成颗粒数目的增大,该试样生成法生成的试样级配曲线收敛于原型试样级配曲线。

基于中点密度函数的模糊聚类算法

针对传统模糊C-均值(FCM)聚类算法初始聚类中心不确定,且需要人为预先设定聚类类别数,从而导致结果不准确的问题,提出了一种基于中点密度函数的模糊聚类算法。首先,结合逐步回归思想作为初始聚类中心选取的方法,避免收敛结果陷入局部循环;其次,确定可能的聚类类别数目;最后,对结果进行重叠度和分离度的模糊聚类有效性指标判定,确定最佳的聚类类别数。实验证明该算法与原改进C-均值聚类算法相比,减少了迭代次数,平均准确率提高了12%。实验结果表明该算法能够减少聚类的处理时间,并在平均准确率和聚类性能指标上优于对比算法。

正反向结合灰自助滤波法在滚动轴承性能可靠性评估中的应用

基于正反向结合灰自助滤波法提取出有效的轴承性能退化信息,从而精准地计算轴承运行过程中的性能可靠度。分别运用正向灰自助滤波法和反向灰自助滤波法对采集到的滚动轴承振动加速度数据进行降噪,并将其进行融合得到新的数据序列;基于概率密度函数交集法,将滤波前后数据序列的概率密度函数交集面积作为定量评定滤波效果的新指标;选定性能阈值,计算各个数据序列的变异个数、变异概率和性能可靠度,定量分析轴承运行过程中的性能变异程度。两个案例均表明正反向结合灰自助滤波法的效果最好,将其用于评估滚动轴承的性能退化过程是可行的。

页岩等温吸附曲线SLD-PR模拟方法及应用

页岩气主要由吸附气和游离气组成,吸附气体的含量直接影响页岩气藏的地质储量和页岩气井的产量。为了准确得到页岩的吸附气含量,以川南地区龙马溪组页岩为研究对象,设计了实验测量了温度在25-45℃,压力在0-8 MPa范围内页岩吸附甲烷的等温吸附曲线,发现页岩的吸附气量随着温度的升高而减少。通过简化局部密度函数（SLD-PR）理论计算了不同温度下页岩的等温吸附曲线并且与实验结果作对比,结果表明该方法可以用来计算页岩等温吸附曲线。利用SLD-PR方法预测了页岩气藏储层温度和压力条件下等温吸附曲线,弥补了高温高压下实验测量页岩等温吸附曲线误差大的不足。同时对比了利用SLD-PR方法和Langmuir方法计算的吸附气量,发现利用Langmuir方程计算得到的吸附气含量偏大,利用SLD-PR方法计算得到的页岩吸附气含量更加可靠。

FVM结合PDF方法研究湍流射流火焰中的辐射换热

为了考察湍流燃烧过程中的辐射换热效应,用有限体积和概率密度函数输运方程求解相结合的方法模拟了湍流自由射流火焰中的辐射换热,并对湍流辐射交互作用进行研究.计算结果表明,辐射换热作用将使火焰的温度有所降低;湍流辐射交互作用使辐射换热有较大幅度的增强,需要在辐射换热计算中予以考虑.

滤波PDF积分方法对湍流火焰计算的影响

针对PRECCINSTA燃气轮机燃烧室中的贫燃预混旋转火焰,采用化学反应列表与预设概率密度函数(PPDF)相结合的方法进行了大涡模拟(LES)计算.应用反应-扩散流形(REDIM)技术生成1维化学反应列表(以CO2的质量分数为参变量),利用均匀型PPDF对其进行后处理,以获得供LES计算直接调用的2维化学反应列表.在进行概率密度函数(PDF)积分以获得Favre滤波热力学变量(如:温度、组分质量分数等)的过程中采用了2种不同的计算策略:直接Favre滤波PDF法和常规PDF加Favre平均法.结果表明:由2种方法处理得到的2维化学反应列表差别不大,但由之获得的火焰计算结果却有不小的差别,后者的计算结果与试验值更加吻合,精度更高.

利用油藏概率预测法开发新油田

在任何新油田开发的初期，地质和工程数据的局限性和不确定性都是油藏描述和模拟的问题。这些问题是由不同输入模型变量的不确定性导致的，例如储层连通性、流体粘度和岩心端点饱和度。在这种情况下，对地球和流动模拟模型采用ad hoc方法（在一个时间段给出一个系数）不可能为指定商业目标决策提供正确的信息。 本项研究给出了三个油田的实例，这些实例中，工程和地球模型变量在系统方法中已发生了变化，以便利用实验设计方法（ED）评价油藏动态。 油田实例分析的结果表明，井（生产井和注入井）的技术要求比所预期的技术要求要少一些。同样重要的是，有一个实例研究已表明实验室的测量结果可能使周围的石油粘度和岩心端点饱和度的不确定性最小化。同时，我们也了解到，由于油藏各向异性大，水平井的择优定向在边界上优于垂直井。在另一个实例中，地层、油-气接触面（GOC）和含水带强度是初步筛选后所有因素设计中的主要变量。本文证实了由于这些变量满足了最小储量标准，因而能使项目继续进行下去。对于所有的研究而言，也许最重要的是如何利用与ad hoc方法相比少得多的流动模拟运行次数来获取正确的信息。

巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化

为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律。通过在开采区域地表布设监测点的方法,结合亭南煤矿现场观测实测数据并对其进行理论分析,描述了深部大采深宽条带开采的地表移动规律,给出了彬长矿区地表移动变形的重要参数,主要影响半径为295 m,主要影响范围角正切值为1.93,地表沉陷范围343 m,边界角为58.96°。运用概率积分和威尔逊理论得出该矿区多个条带工作面开采时,煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,基于协调开采原则得出了合理的条带开采参数。结果表明,将研究得到的地表移动参数应用于生产实践取得了良好效果,所得的地表移动参数对该矿区具有一定的参考价值。

新疆地震台网对新疆呼图壁大容量气枪震源信号的接收能力及其影响因素分析

利用新疆地震台网资料和功率谱密度法,以台站噪声的功率谱密度中值曲线作为评估台站噪声水平的依据,对6个台站的噪声水平进行了评估。对比不同台站的功率谱密度和气枪震源信号的识别情况发现,通过2000次叠加可识别气枪震源信号的台站的噪声水平均低于无法识别的台站,噪声功率谱密度最大差值为40d B,最小差值15d B。最后通过对噪声水平的评估判断,部分台站无法识别气枪震源信号的主要原因是台站噪声水平较高。

河床下切对珠江三角洲峰值水位演变的影响

为研究珠江三角洲峰值水位对采沙造成的河床下切响应过程,通过调和分析方法去除水位时间序列中潮汐节点调制波动的影响,并提出概率密度函数法诊断河网内峰值水位的历史演变趋势。结果表明:三角洲上游峰值水位随着河床的下切而显著降低;河网中腹部地区,峰值水位随着河床的下切出现显著的上升,从而增加了中腹部地区的防洪风险;在下游地区,峰值水位的变化与海平面上升或其他人类活动相关。

条带开采保留煤柱宽度和采出宽度与地表变形的关系

应用条带开采进行建筑物下压煤开采,除保证留设煤柱要有足够的强度和稳定性,开采宽度不超过上覆岩层所形成稳定结构(托板、平衡拱、梁等)极限宽度外,条带开采还应保证地表不出现波浪型下沉盆地。以概率密度函数法为基础,从开采沉陷的角度分析了条带开采煤柱宽度、采出宽度和地表变形的关系,得出了条带开采煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,对条带开采地表移动和变形控制具有一定的借鉴意义。图6,参10。

浅埋煤层非充分采动地表移动规律实测研究

浅埋煤层非充分采动与充分采动所引起的地表移动规律有所不同,文章以柠条塔煤矿S1210工作面为例,对浅埋煤层非充分采动地表的移动规律进行了实测研究,结果表明:和充分采动地表沉降相比,非充分采动引起的地表沉降在经历启动阶段、活跃阶段和衰退阶段之前先经历稳定阶段和突变阶段。基于概率密度函数法,编制MATLAB非线性拟合程序,应用实测数据对预计公式进行拟合,拟合结果与实际情况吻合良好。根据拟合的预计公式,反求取了S1210地表移动的主要参数,参数符合实际。

全矢—模糊核聚类在旋转机械故障诊断中的应用

针对传统旋转机械单通道故障诊断的信息不完整以及经典模糊聚类算法中的不足,结合全矢谱技术、密度函数法和模糊核聚类法,提出一种新的旋转机械故障识别方法。该方法首先应用全矢谱技术为特征提取工具,然后以密度函数法求得模糊核聚类的初始聚类中心,最后再用模糊核聚类法建立分类器进行故障识别。实验结果表明,该方法能准确、有效地对旋转机械的工作状态和故障类型进行分类,提高故障诊断的准确率。

中国二氧化碳排放效率的空间集聚与动态演变

研究碳排放效率的空间分布和动态演变规律,对于制定合理且可行的节能减排措施具有重要的参考意义。基于空间计量分析方法,本文度量了空间自相关指数度量和检验了省区二氧化碳排放效率的空间集聚特征,并用核密度估计考察了碳排放效率的动态演变情况。研究发现:2003-2014年间省区二氧化碳排放效率存在显著的空间非均衡性,在空间上呈现集聚特征。省域二氧化碳排放效率虽有一定的波动,但没有出现明显的改善;集中程度上升,差异缩小;维持较为稳定的双峰格局。

生物医学工程学

有限元法计算大鼠胫骨骨密度变化；分形维数在头低位期间心率变异分析中的应用；基于解剖知识模型的医学图像分割方法研究；一种基于掌上电脑的便携心电血压监护仪；内骨架一体化小腿假胶的生物力学研究；模拟股骨颈骨折外固定器固定结构模型三维有限元计算与应力分布实验研究；人颅骨粘弹性的分数阶模型研究；松质骨中两种纵波的传播特性分析；拉伸基底加载成骨类细胞内应变张量分析；基于GMDH型神经网络的EEG分类研究；电子耳蜗CIS方案与特征提取相结合的语音处理方法；应用HMM和加权距离判别法的真核基因识别程序研究；概率密度函数法研究重构吸引子并检测心动过速和心室纤颤；空间模型对单次运动相关脑电的分析；DICOM医学图像扩展模型的研究；一种基于改进零树小波算法的选择性医学图像压缩技术；基于运动学和动力学参数的步态识别研究；具有解剖基下颌的人体头部有限元模型的建立；长序列心电信号最佳复杂度的确定；基于非线性统计估计技术的PET散射校正。

多传感器信息融合的滚动轴承振动性能研究

在变工况和多传感器条件下,分析滚动轴承振动性能的主要影响因素并进行排序。对采集到的数据样本进行均值归一化处理,运用最大熵法计算归一化样本的概率密度函数;基于概率密度函数交集法,求解载荷、转速等数据样本与振动数据样本的概率密度函数的重合面积;融合灰自助法和最大熵法,分析4个工位温度数据样本对轴承振动性能的综合影响度,最终求解出滚动轴承振动性能的主要影响因素。试验研究结果表明,滚动轴承C276909NK2W1在服役过程中,径向载荷、轴向载荷、转速和温度对其振动性能的影响度分别为0.7446、0.2910、0.2903、0.2436,即该轴承的振动性能的主要影响因素为径向载荷,然后依次为轴向载荷、转速和温度。