关于不确定结构非概率可靠性计算的研究

将结构的不确定参数描述为区间变量,基于非概率可靠性模型研究结构可靠性的两种计算方法。一种方法是先优化得到结构功能函数的最大和最小值,再计算功能函数均值和离差的比值;另一种是将功能函数标准化,并构造一种有约束优化模型,最优解分量的绝对值即非概率可靠性指标。算例表明,两种算法对于任意功能函数都是可行的;对于线性功能函数,两者等效;对于非线性功能函数,两者略有差异。计算的差异来源于两种非概率可靠性定义的不同。

不确定结构区间分析的仿射算法

将结构系统中的不确定性参数用区间数表示,建立系统的区间有限元控制方程。对该方程组的求解提出一种基于导数信息的仿射算法。此方法通过令独立的不确定性参数转换成仿射型,将区间线性方程组的求解转化为相应的确定性问题,再搜索各方程解中的最大最小值,得到每个区间分量的边界。先用数学算例对该算法的正确性和有效性进行验证,然后应用于静力区间分析的工程算例,并与其他算法进行比较;计算结果表明该算法的可行性和有效性。

非确定结构系统区间分析的泛灰求解方法

工程中的不确定性问题可以用区间分析、概率理论或模糊理论来求解。采用泛灰区间分析法来处理结构静力分析和设计中的不确定性问题。将结构系统中的不确定性参数用区间数来表示,用有限元法建立系统的控制方程。该控制方程是线性区间方程组。然后,在概述泛灰数的概念及其运算规则的基础上,介绍了泛灰数与区间数的转化,利用泛灰数的可扩展性对区间进行分析,研究了泛灰线性方程求解,然后将它应用于结构静力分析和设计中的不确定性问题,泛灰数不仅具有区间分析的功能,而且能解决区间分析所不能解决的问题。文中给出了两个算例,列出了本文算法与其他算法的结果比较。

不确定结构动力特征值区间分析的一种算法

将结构系统中的不确定性参数用区间数来表示,对获得的广义区间特征值方程的求解方法进行了讨论,提出了一种区间逐步离散的方法。此方法通过独立的不确定性参数取区间离散点的值,将广义区间特征值方程的求解转化为相应的确定性问题,再搜索方程解中的最大最小值来确定各阶特征值边界。用数学算例对此算法的正确性和有效性进行了验证,然后应用于工程算例的特征值区间分析,并与其它算法结果进行了比较。计算结果表明该算法的计算效率较高,准确性较好。

具有区间参数的不确定结构静力区间分析的一种算法

将结构系统中的不确定性参数用区间数来表示,用有限元法建立静力区间线性方程组。对该方程组的求解提出了一种区间逐步离散的方法。此方法通过令独立的不确定性参数取区间内的离散值,将区间线性方程组的求解转化为相应的确定性问题,再搜索各方程解中的最大最小值得到每个区间分量的边界。先用数学算例对该算法的正确性和有效性进行了验证,然后应用于静力区间分析的工程算例,并与其它算法进行了比较。计算结果表明该算法的计算效率和准确性较高。

不确定结构振动的保成本鲁棒PID控制

研究了不确定结构振动的保成本鲁棒PID控制器设计问题。针对结构模态阻尼比及模态频率的不确定性,同时结合PID控制、保成本控制和H∞控制的优点,提出一种保成本鲁棒PID控制的设计方法,将PID控制器的参数整定问题转化为线性矩阵不等式凸优化问题的求解。通过悬臂梁的仿真算例验证了该方法的可行性和有效性。

基于最小参数区间集的不确定结构响应分析

考虑到实际工程问题中普遍存在不确定性,完成了针对工程结构从定量化到传播的完整不确定性分析过程.通过建立包含全部有限样本点的最小区间/超立方体域来描述不确定参数的变化范围;借助于最小区间参数集,开展了不确定结构传播分析的研究工作以确定其最有利/不利响应.此外,进一步就给出的区间分析方法同经典概率方法的相容性进行了分析和探究.采用2个数值算例很好地论证了所述方法的正确性和可行性.

关于不确定结构系统区间分析的泛灰数方法的讨论

用区间分析法处理结构静力分析中的不确定问题,得到线性区间方程组,本文针对泛灰数方法求解该区间方程组进行了讨论。基于泛灰数的概念及其运算规则,指出利用泛灰数对区间进行分析存在着一些缺陷,即:泛灰数运算可能造成函数的值域区间小于实际区间,以及泛灰线性方程组与原区间线性方程组可能不同解。这些结论通过算例进行了说明,并提出一种区间数与泛灰数之间的转换规则,以改进泛灰数求解法。最后,将文中改进的泛灰数方法应用于某工程算例的静力区间分析,并与其它算法进行了比较。结果表明,泛灰数方法适用于考虑矩阵元素之间相关性的不确定性结构静力分析问题,而改进的泛灰数方法得到的解区间比原方法更接近于真实解区间。

基于静态加速度反馈不确定结构系统H_∞鲁棒控制

提出了一个考虑到结构不确定性和作动器饱和的静态加速度反馈控制设计方法,给出了该控制器存在的充要条件定理,并对该定理进行了简要证明。

不确定结构的区间可靠性优化设计

对不确定结构的区间可靠性进行了研究,建立了基于区间可靠性的优化设计模型.采用结合嵌套遗传算法和径向基函数神经网络的模型,进行区间的直接优化,解决了基于区间可靠性的优化设计求解问题,避免了间接模型的复杂转换过程.充分考虑了实际工程中设计向量存在扰动的情况,提出了该情况下目标函数波动的约束,使目标函数和约束函数在扰动下依然满足可靠性要求.通过数值算例验证了模型的有效性和优越性.将所提出的模型用于具有区间不确定参数的行车平板优化,结果表明了所提方法的可行性和工程有效性.

非线性不确定结构动力响应的区间逐步离散法

对非线性结构中的不确定性参数用区间表示,提出用区间逐步离散法求解结构动力响应。即将不确定性参数取区间离散点的值,将区间动力方程的求解转化为相应确定性问题,再搜索方程解中的最大和最小值来确定结构动力响应的边界。用算例对此法进行了验证。

不确定结构动力响应的区间逐步离散法

对线性结构中的不确定性参数用区间表示,提出用区间逐步离散法求解结构动力响应。即将不确定性参数取区间离散点的值,将区间动力方程的求解转化为相应确定性问题,再搜索方程解中的最大和最小值来确定结构动力响应的边界。用算例对此法进行了验证。

不确定结构非线性随机最优控制的鲁棒性

对地震地面运动引起的不确定剪切结构振动的非线性随机最优控制的鲁棒性进行了研究.基于系统参数不确定性与激励随机性的独立性假定,将具平均参数的名义结构进行模态变换解耦,运用拟可积哈密顿系统随机平均法与随机动态规划原理得到非线性随机最优控制力;利用随机平均法与概率分析估算受控的具有不确定参数结构的均方根响应、控制效果与控制效率的均值和标准差;以受控结构均方根响应、控制效果与控制效率的变差系数对不确定参数变差系数的敏感度作为鲁棒性评价指标,对非线性随机最优控制进行评价.通过对一个承受宽带随机基础激励的含不确定参数的三层剪切结构的数值计算与分析表明,该非线性随机最优控制策略对不确定参数具有很好的鲁棒性.

不确定结构非线性动力分析的增量随机有限元法

针对不确定性结构能力分析中采用线弹性假设的不足。本文提出了预测具有随机参数的非线性结构动力响应的一种数值方法－增量随机有限元方法，可以同时考虑结构参数的随机性和材料非线民生，算例表明，增量随机有限元法可以较地预测随机结构的非线性动力行为。

随机荷载作用下参数不确定结构的疲劳损伤估计

基于改进区间分析和频域疲劳计算方法,对参数不确定结构在平稳高斯荷载作用下的疲劳损伤进行研究,提出完全混合和简化计算两种方法。采用区间变量模型定义结构的不确定参数,功率谱密度描述外荷载的随机性;利用有理级数显式表示结构区间频响函数及在平稳高斯荷载作用下不确定结构的应力响应区间。通过数值方法验证疲劳损伤期望率关于不确定参数的单调性后,将应力响应中不确定参数的界限完全组合提出完全混合方法,准确估计参数不确定结构的疲劳损伤期望率区间;简化计算方法则将不确定参数的界限适当组合,由显式表达式近似计算结构的疲劳损伤期望率区间。算例表明,两种方法均具有较高计算精度,且大幅减少计算量。

新精神活性物质N-乙基氟胺酮盐酸盐的结构确定

近期我国部分地区相继出现尚未报道的一个新精神活性物质(New Psychoactive Substance,NPS)作为氯胺酮,氟胺酮替代品滥用情况,其化学结构及理化性质尚不明确,在毒品检验部门检验鉴定过程中易造成漏检,对公共健康和社会安全构成了严重威胁。为了明确此NPS的化学结构,本研究综合运用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、高分辨质谱(HR-MS)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)以及核磁共振(^(1)H NMR、^(13)C NMR和2D-NMR)等技术并结合无机化学手段对在广西玉林缴获的该NPS进行了结构鉴定。最终,该NPS被鉴定为N-乙基氟胺酮盐酸盐,为一新化合物。相关研究结果可为该NPS的检验和鉴定提供数据参考,推动其列管,以减少对社会的危害。

地震作用下参数不确定系统的变结构控制

本文对结构参数具有不确定性的变结构控制系统设计方法进行了研究．首先采用摄动方法给出了结构参数具有不确定性时控制系统的运动方程，证明了基于层间剪切模型的参数不确定受控系统与其标称系统具有相同的滑动模态，从而解决了系统切换函数的确定问题，并利用到达条件推导了控制律的表示式．算例分析结果表明，本文的控制方法能有效地减小结构的地震响应，对于结构系统建模存在误差或系统本身存在不确定性的情况，控制效果仍十分显著．

基于传递矩阵法的不确定链式结构固有频率区间分析

基于传递矩阵法,将链式结构中的不确定性参数用区间数来表示,导出关于系统固有频率的非线性区间方程,并针对该方程的求解,提出了一种区间逐步离散算法。此方法通过不确定性参数取区间离散值,将区间方程转化为相应的确定性方程,再搜索方程解中的最大最小值来确定系统各阶固有频率的边界。文中给出两个具有不确定性参数的链式结构算例,计算结果表明该算法是可行和有效的。

固体推进剂药柱不确定结构分析及方法比较

针对复合固体推进剂力学性能参数的不确定性对固体火箭发动机药柱结构分析的影响,使用软件ANSYS parametric design language(APDL)建立了受固化降温载荷和压力载荷联合作用下药柱结构的参数化有限元模型.在此基础上,分别应用蒙特卡洛法和响应面法,研究了复合固体推进剂热膨胀系数与初始泊松比的随机分布对药柱结构有限元分析的影响,并对两种方法得到的概率分析结果进行了对比.结果表明:复合推进剂热膨胀系数和初始泊松比微小的变化会对结构分析结果产生较大的影响;药柱结构响应对初始泊松比更为敏感.在药柱结构有限元分析时考虑推进剂力学性能参数的不确定性十分必要.通过对两种不确定结构分析方法的比较发现,响应面法得到的分析结果与蒙特卡洛法得到的分析结果十分接近,且分析效率远高于蒙特卡洛法.

有机质谱学在蛇床子素、厚朴酚、和厚朴酚与鱼腥草素结构确定中的应用

有机质谱学在中药药效物质的结构确定中起到了至关重要的作用.对中药药效物质质谱的确切解释需要对这些药效物质质谱的关键裂解规律有足够的了解.应用有机质谱学规律对中药药效物质的结构确定进行了讨论.这些中药的药效物质包括:应用超临界二氧化碳从蛇床子中提取的蛇床子素和从厚朴中提取的厚朴酚与和厚朴酚;应用水蒸汽蒸馏从鱼腥草中提取的鱼腥草素等.具有较高丰度的质谱关键碎片峰m/z229的出现是蛇床子素质谱的典型特征;质谱关键碎片峰m/z169的出现是鱼腥草素质谱的典型特征.而质谱关键碎片峰m/z247是否出现则是区分厚朴酚与和厚朴酚的质谱典型特征.在此基础上,尝试构建中药药效物质的有机质谱学平台.