结构变形向量二范数法在大节段钢管拱吊点选取中的应用

该文以灵江特大桥钢管拱肋大节段吊装项目为依托,通过对比整体应变能计算公式和结构变形向量二范数法,说明结构变形向量二范数法在大节段吊装吊点选取时的应用可行性。通过计算分析给出大节段钢管拱合理吊点位置,为今后同类型桥梁的吊点选取提供一定的参考。

迭代再权共轭梯度q范数正则化线性最小二乘–支持向量机分类算法

L2范数罚最小二乘–支持向量机(least square support vector machine algorithm,LS–SVM)分类器是得到广泛研究和使用的机器学习算法,其算法中正则化阶次是事先给定的,预设q=2.本文提出q范数正则化LS–SVM分类器算法,0<q<∞,把q取值扩大到有理数范围.利用网格法改变正则化权衡参数c和正则化阶次q的值,在所选的c和q值上,使用迭代再权方法求解分类器目标函数,找出最小分类预测误差值,使预测误差和特征选择个数两个性能指标得到提高.通过对不同领域的实际数据进行实验,可以看到提出的分类算法分类预测更加准确同时可以实现特征选择,性能优于L2范数罚LS–SVM.

任意稀疏结构的多量测向量快速稀疏重构算法研究

目前的稀疏重构算法求解多量测向量时存在两个问题:一是计算复杂度高;二是不能实现任意稀疏结构的多量测向量重构.为此,本文提出一种多量测向量快速重构算法.该算法首先构建矩阵平滑零范数法,实现对具有任意稀疏结构的多量测向量的重构,并获得多量测向量的初始支撑集;其次根据稀疏度与量测维度的关系,对初始支撑集进行筛选获得预选支撑集;然后采用贝叶斯组检验方式得到信号重构所需的最终支撑集;最后通过最终支撑集实现信号的重构.该算法充分利用了矩阵平滑零范数法的高效性以及贝叶斯组检验对冗余支撑集的剔除功能,不但实现了稀疏位置随机变化的多量测向量的高效重构,而且保证了算法的精度,并对噪声具有一定的鲁棒性,基于实测数据的ISAR成像实验验证了所提算法的有效性.

基于静力虚拟变形法的结构损伤识别研究

为了提高大型结构损伤识别的计算效率,引入静力虚拟变形法(VDM),并结合序列二次规划(SQP)算法实现损伤定位和损伤定量。首先,基于VDM的基本原理,推导了损伤因子与虚拟变形的关系;其次,建立损伤应变与实际损伤应变的目标函数,并利用SQP算法优化目标函数,实现了结构损伤识别的快速计算;最后,以某实际大桥有限元模型为例,对其吊杆的损伤识别进行了数值模拟研究。设计了基于恒荷载的实时监测和基于车辆静荷载的定期检测2种工况对该方法进行验证。结果表明:该方法能够快速准确地识别出损伤发生的位置和程度。

飞机复合材料结构损伤的预测方法

针对复合材料结构损伤机理的复杂性,很难准确预测结构损伤状态,本文提出一种基于动态主元分析(DPCA)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)相结合的复合材料结构损伤演化预测新方法,并针对复合材料结构损伤特性,采用疲劳振动试验进行结构损伤预测研究。首先,采用经验模态分解(EMD)方法对多传感器采集的复合材料结构健康信息进行自适应分解,得到不同传感器下的多个本征模态分量(IMF),并通过计算各阶IMF分量的奇异熵作为各传感器的特征信息;然后采用DPCA对多传感器的奇异熵进行降维融合,得到融合后的奇异熵特征,再对其采用距离形态相似度方法定义结构健康指数;最后将结构健康指数作为建模数据,创建LS-SVM预测模型,并通过预测模型对飞机复合材料结构健康指数进行预测,其预测结果直接反映了飞机复合材料结构的健康状态。试验验证表明,该方法可有效地实现飞机复合材料结构损伤预测效能,具有很好的工程应用价值。

结合自重变形特点的天线测量数据粗差剔除与定权方法

针对传统天线测量数据处理中粗差剔除和定权不合理问题,提出了一种结合粗差剔除和一次范数最小法定权的天线反射面多仰角测量数据处理方法.首先,根据反射面自重变形的特点,通过构造统计量对粗差点予以剔除,提高了测量数据的可靠性;其次,顾及测量点的变形特点,引入了抗差估计中的一次范数最小法对不同变形点进行定权,解决了等权最小二乘拟合的“虚假面型”问题.经过某口径13m天线反射面测量数据的实例计算,对比其他方法,新方法拟合结果能够合理、准确地反映出反射面的实际变形偏差,更适用于天线反射面自重变形数据的处理.

基于三维电子罗盘的结构面产状算法研究

地质结构面产状的获取是对岩质边坡和硐室围岩稳定性评价的必要前提,传统机械式地质罗盘采用的数据测量及录入方法已不适应日前对结构面产状快速编录的需求。笔者提出了一种基于三维电子罗盘数据计算地质产状的方法,由内置三轴加速度传感器和三轴磁传感器测得的六组数据经过计算,可以转化为结构面的三维法向量,进一步即可换算为产状信息。该方法无需将设备沿特定方向放置,只需把搭载三维电子罗盘的设备放置在结构面上,一次测量便可得到结构面产状。同时使用基于该算法的手机程序与机械罗盘测量结构面产状,两组测量结果显著相关。由此可得,基于三维电子罗盘的结构面产状算法是具有创新性的有效的产状测量方法,可以在数字编录中使用。

改进哈里斯鹰优化算法在匹配地面点云孔洞修补中的应用

针对无人机匹配点云经地面点滤波后存在较多孔洞的问题,本文提出了利用改进哈里斯鹰算法优化最小二乘支持向量机修补地面点云孔洞。首先,利用八叉树结构法对滤波后的点云数据进行地面特征点提取;然后,采用非线性收敛因子和自适应逃脱概率策略对哈里斯鹰算法进行改进,并将其用于最小二乘支持向量机孔洞修补模型的参数优化。试验结果表明,与常规最小二乘支持向量机相比,组合模型的孔洞修补精度提高了34.3%,其稳定性也得到增强,具备一定的时效性和现实性。

飞机复合材料结构损伤的预测方法

随着航空技术的不断发展,复合材料在飞机的设计制造中得到了广泛的应用.如空中客车A380的设计制造中,复合材料的用量约为结构总质量的25%;F35战斗机中复合材料的使用量约占结构总质量的35%.然而复合材料在设计、使用和存贮时不可避免地会出现结构损伤,从而导致结构失效、性能降低,直接影响飞机的安全和战略部署.因此,开展飞机复合材料结构损伤预测研究,能有效地提高飞机的飞行安全与作战效能.

基于LS-SVM的岩石细观图像分析方法探讨

为了解决岩石细观力学试验中图像处理过程复杂、质量不高及操作效率低等问题,将LS-SVM的分类方法与数字图像处理的阈值分割法相结合,提出了人机结合的岩石细观结构图像系统分析方法。该方法将图像分割问题转化为分类问题,通过对训练样本的学习,生成可将试验图像分类的LS-SVM分类机,从而提取岩石细观力学试验中得到的感兴趣区域的特征图像以及量化细观结构。对花岗岩图像进行处理,处理后的结果表明,该方法可以获得高质量的岩石细观图像处理结果,处理准确率达到96.82%。采用三步搜索法选取参数,能在保证图像处理质量的前提下提高参数选取速度;对训练样本进行稀疏化处理,可以提高分类效率,缩短分类时间;为了减小人为因素的影响,训练图像的选取应具有代表性,且在生成训练目标前需进行图像后处理。

LS-SVM在桥梁结构健康预测评估中的研究

桥梁的结构变形包含的桥梁结构内涵信息丰富,具有非线性、时序性和样本容量小的特点.利用支持向量机,以杭州湾大桥实测变形数据为研究对象,提出了基于LS-SVM的桥梁结构变形预测模型,通过实验证明了运用其对桥梁结构健康状况进行评估的可行性和有效性,并且通过实验结果对比显示了最小二乘支持向量机在变形预测中的优势.

再谈物理概念的形成、分类与定义的方法

物理概念是构成物理理论的重要基础,是学生掌握物理规律形成物理能力的核心.因此物理概念一直是教与学中的热点问题.本文从方法论的角度,再就物理概念的几个相关问题谈谈我们的认识.一、物理概念的形成过程物理概念是在大量观察和实验的基础上,运用逻辑思维的方法,把一些事物共同的、本质的特征集中起来加以概括而形成的。

考虑膜面二维变形的改进非线性力密度法

力密度法在张拉膜结构找形过程中不能准确反映膜线单元所代表膜面区域的长度和宽度的非线性变化,找形结果与真实解存在一定的差距。该文提出一种考虑膜面二维变形的改进非线性力密度法,在找形计算过程中同时考虑膜面长度和宽度的变化,并采用Matlab编制了与专业索膜结构软件Easy数据格式兼容的计算程序,通过对比算例证明这种方法可以获得更接近理论解的结果。最后将该方法成功应用于上海2010年世博会世博轴屋盖超大型张拉索膜结构的分析。

图像质量评价的建模与仿真研究

研究图像质量准确评价问题,图像采集、压缩传输中会出现畸变,使图像模糊,传统评价方法难以从对这些特征进行正确区分,导致图像质量评价准确率低。为提高图像质量评价准确率,提出一种采用最小二乘支持向量机(LSSVM)的图像质量评价方法。首先采用PSNR和SSIM分别对图像质量进行评价,得到的评价值作为描述图像质量的参数,然后输入到LSS-VM进行学习,建立新的图像质量分类器,采用建立的分类器对图像质量进行仿真评价。仿真结果表明,相对于单一的图像质量评价方法,提高了图像质量评价的准确率,评价结果与视觉感知评估值更加一致。

基于模糊LS-SVM算法的大坝变形预测模型

在大坝工程变形分析和预测方面,研究了一种基于支持向量度的模糊最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法,结合具体实例进行对比分析,结果表明模糊LS-SVM模型的预测精度要高于LS-SVM模型,且支持向量机(SVM)的稀疏性也优于LS-SVM模型,可以很好地应用于大坝变形监测分析。

空间想象的几种策略

空间想象是人们对客观事物的空间形式（空间几何形体）进行观察、分析、认知的抽象思维.与其他数学思维相同的是,空间想象以概念和事实为基础,运用分析与综合、抽象与概括等方法,以定理、法则、公式的方式表现出来.然而,在运用方法具体实施空间想象时,需要一些空间所特有的策略.

艺术提问 润物无声

课堂提问是教师授课过程中普遍采用的一种方式手段,是激发学生积极思维的动力,是信息输出与反馈的桥梁,是教师发挥主导作用、引导学生理解运用知识的重要途径,也是体现学生成为课堂学习主体的主要形式.在数学课堂教学中,课堂设疑提问的质量直接影响着教学质量,影响着学生思维的训练.因此,教师应充分发挥课堂提问的效能,不断提高课堂提问艺术性.