极地船舶冰载荷随机特性研究综述

本文以极地船舶实测冰载荷为基础,对冰载荷随机特性进行研究,揭示冰载荷随机特性产生的原因,描述冰载荷幅值的概率分布情况,引入结构可靠性理论对船舶冰载荷极值分布以及冰载荷引起的疲劳损伤进行研究。研究结果可为极地船舶结构物可靠性提供指导与参考。

考虑AGC指令随机特性的火-储混合电站二次调频研究

首先,对如何利用电池储能系统(battery energy storage system, BESS)提升火电机组的二次调频能力进行了研究。其次,基于实测自动发电控制(automatic generation control, AGC)指令,对AGC指令持续时间、间隔时间、调节速率与调节方向的概率特性进行了建模。AGC指令调节方向随机,BESS辅助火电机组二次调频时,将在充放电状态间频繁切换,快速耗尽电池循环寿命。为解决这一问题,将BESS分组接入调频电厂,运行中两组BESS处于不同充放电状态,分别用于响应AGC升指令与降指令,一旦任意一组BESS满充或满放,立即同时切换两组BESS的充、放电状态。然后,采用序贯蒙特卡洛模拟(sequential monte carlo simulation, SMCS)方法对火-储混合电站典型日的运行状况进行了模拟,并在此基础上评估二次调频性能、估算BESS循环寿命损耗。最后,基于某实际调频电厂的仿真实验表明:BESS可显著增加调频机组的二次调频性能,且所提策略能有效减少BESS循环寿命损耗。

太阳能光伏发电的中长期随机特性分析

掌握光伏发电的随机特性对于含光伏发电的电力系统规划及运行具有重要意义。提出了一种光伏电站出力随机特性的分析方法,将光伏发电出力的确定性因素与不确定因素相分离,首先采用全球太阳辐射强度模型对光伏发电出力的确定性成分建模,同时引入光伏出力遮挡因子的概念对光伏发电出力的不确定性成分建模,从而形成光伏发电出力的完整模型描述。采用实证分析的方法,从概率分布、波动特性等方面研究了光伏出力遮挡因子的随机特性,并分析了光伏出力的空间相关性。

基于负荷裕度随机特性的电压失稳概率问题研究

为了克服传统分析方法在电压稳定问题研究中存在的不足,需要掌握与电压失稳现象相关的一些概率信息。针对这种情况,提出了一种基于负荷裕度随机特性的方法来计算系统电压失稳的概率。该方法通过研究连续潮流计算中与临界点位置密切相关的参数随机变化来确定相应的负荷裕度的随机特性,并在此基础上利用半不变量方法获取所需的电压失稳概率。由于该方法在计算过程中考虑了更多不确定性因素对电压稳定的影响,因此其结果在准确性和合理性上都有很大程度的提高。对IEEE 39节点系统的仿真研究证实了上述方法的正确性。

Lai-Massey结构伪随机特性研究

该文深入研究了Lai-Massey结构的伪随机特性。首先,证明了基于仿射几乎正形置换s设计的3轮LaiMassey模型并不具有伪随机特性,给出了Lai-Massey结构设计者所得结论的一个反例。其次,证明了双射s为任意正形置换时,至少3轮Lai-Massey结构才具有伪随机特性;证明了双射s为仿射正形置换时,至少4轮的Lai-Massey结构才具有超伪随机特性。结论表明,为构造伪随机特性更好的Lai-Massey结构实例,双射s最好设计为非线性的正形置换或几乎正形置换。

落石运动过程偏移与随机特性的试验研究

通过112块不同形状、不同质量的落石现场滚落试验,发现落石形状、质量和运动模式对落石偏移比有显著影响。落石越接近球形、质量越大、运动模式越单一,其偏移比越小,反之则会出现较大的偏移比和横向威胁范围;试验中绝大部分落石的偏移比大于0.1,但均在0.3以内。鉴于此,建议在实际落石防护工程设计中落石偏移比取0.3,以控制落石横向威胁范围;或依据落石灾害危险性评价结果和可接受风险水平确定落石偏移比的取值。通过9块试验条件近似的落石试验表明,落石运动过程充满随机性,在落石运动路径计算方法中应考虑落石运动过程随机特性的影响,这对于落石灾害威胁区域的划定和被动防治系统的布置非常重要。

强震地面运动的超随机特性研究

简述了几种常用的地震动平稳随机模型,这几种地震动平稳随机模型的功率谱是一组光滑的函数,相应的自相关函数基本上是指数衰减的振荡函数,且很快衰减到零;但是真实地震动的归一化自相关函数则有一较显著的随机噪声项,这个随机噪声的幅值为0. 15左右,这就是本文中所说的超随机特性。目前常用的地震动平稳随机模型没有考虑这个随机噪声项及其对结构反应的影响。本文将真实地震动的自相关函数分解为一确定性函数和一随机噪声的叠加,并对自相关函数中的噪声部分进行了分析,得出两条重要性质。本文的研究结果表明地震动加速度时程的平方和(SS)比峰值加速度(PGA)更好地量度了地震地面运动强度。由于归一化自相关函数的随机噪声部分所对应的功率谱的随机波动成分对频率的积分为零,即归一化自相关函数的噪声部分对地震动总功率或平方和的贡献为零,因此自相关函数的随机噪声项对地震动的幅值影响不大,但自相关函数的随机噪声项明显改变了地震动功率谱在频域上的分布特征,因此会对结构反应产生一定的影响。由于篇幅所限详细内容将在下一篇文章中作进一步探讨。

山西潇河灌区参考作物腾发量和降水的随机特性

气象要素的随机变化对于农田水分的动态变化与优化调控具有重要影响.根据山西潇河灌区1978～2003年共26年的气象资料,利用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算了逐旬的参考作物腾发量(ET0).采用时间序列分析方法对ET0序列和降水(P)序列的随机特性进行了分析,并将以上序列分解为趋势项、周期项(包括均值和标准差)和平稳随机项.结果表明:近20多年来潇河灌区ET0序列具有递增趋势,而降水具有递减趋势,同时二序列存在负相关关系;去除趋势项的ET0和P序列的旬均值和标准差具有周期性变化的特征,可以用Fourier级数的二阶分量来描述;二序列的平稳随机成分可以用自回归模型来描述.以上结果可以进一步用于农田墒情的随机预报和作物灌溉制度的随机优化.

氧化铝基陶瓷刀具切削可靠性研究——力学性能的随机特性分析

本文全面分析了氧化铝基陶瓷刀具材料力学性能的随机特性。线性回归分析和K—S分布拟合检验的结果表明:材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性均很好地服从三参数威布尔分布,分布参数随刀具材料成分而异。

多年冻土区场地地震动随机特性研究

利用随机振动理论和动力分析的有限元方法,对青藏铁路多年冻土区场地进行了随机地震反应分析,分析了多年冻土区场地随机地震特性,研究了冻土层厚度的变化对场地随机地震特性的影响,获得了场地卓越频率及地震响应峰值。研究结果表明,随着冻土层厚度的增加,场地卓越频率呈增大趋势,但变化不大,场地地震反应呈减小趋势。

陕西省多年月潜在蒸发量和降水量的随机特性

通过对陕西省部分县 (市 )的 2 0 a～ 40 a的潜在蒸发量和降水量的分析 ,研究了他们在时间上的相关性和随机特性 ,结果认为潜在蒸发量无论是均值还是方差都在时间上具有很高的相关性 ,而降水量的均值在时间上具有分段相关性 ,而方差不具相关性 ,通过进一步检验 ,潜在蒸发量在时间上属于 AR( 1 )模型。

考虑负荷随机特性的静态安全校正控制算法

目前电力系统静态安全控制算法大都没有考虑负荷的随机特性。实际上,任意节点的负荷都具有随机性,在制定校正控制措施时应考虑这种随机性。本文首先给出一种模拟负荷随机波动的模型,然后基于广义负荷裕度,提出了一种考虑负荷随机特性的静态安全校正控制方法。该校正控制方法取最不利的负荷波动模式加入校正控制模型并采用连续线性规划技术求解。我国某实际的682节点系统的仿真算例验证了本文方法的有效性。

基于偏心距随机特性的RC框架柱承载力抗震调整系数

以水平地震与竖向荷载组合作用下的RC框架柱为研究对象,推导截面偏心距与荷载效应比的关系式。接着依据已有的水平地震概率模型与楼面恒荷载、活荷载概率模型,分析偏心距设计值在总体样本点与失效样本点中分别具有的保证概率。然后采用Monte Carlo方法分析RC框架柱可靠度水平随多个参数的变化规律。结果表明:RC框架柱的承载力抗震可靠指标随弯矩效应比和轴压比设计值的变化较为明显,且弯矩荷载效应比越大、轴压比设计值越小,对应的可靠指标越低。与设计目标可靠指标相比,现行规范中RC柱的承载力抗震调整系数值是偏低的,在多数情形下应提高至0.9或1.0。这为合理进行RC框架柱的抗震设计提供了有益参考。

推移质输沙率的随机特性研究

本文根据室内水槽推移质输沙过程试验，对推移质输沙率的随机特性进行了分析，结果表明推移质输沙率的概率密度分布符合Г分布，这同理论推导结果是一致的，进一步利用天然河道实测输沙过程进行分析，也证实了前论。

等离子鞘套随机特性对电波传播影响分析

高超声速飞行器等离子鞘套由于湍流、姿态调整、非均匀烧蚀等因素的影响,其等离子参数具有一定的随机特性。随机媒质的时域有限差分法(Stochastic Finite Difference Time Domain,SFDTD)可用于快速分析随机媒质中电波传播的统计特性。本文将普通媒质的S-FDTD方法扩展到等离子色散媒质,并采用该方法分析了典型鞘套电子密度分布下,电子密度随机特性对电波传播的影响。结果表明:电子密度的随机变化会引起透射电磁波的幅度与相位的抖动,抖动幅度与电子密度变化幅度具有线性相关性;等离子碰撞频率越高,相同强度的电子密度变化引起的透射系数幅度与相位变化越小;提高入射波频率,有助于有减少透射电磁波幅度与相位抖动。

旋流器分离过程随机特性的物理描述

对旋流器中固液两相流运动的随机特性进行了分析,从旋流器内流场的湍动特性、特殊流动形式、颗粒的运动、颗粒在旋流器中的位置、操作条件等几个方面对其进行了随机性物理描述,提出采用随机理论描述旋流器内的真实分离行为的必要性。

空间机构移动副间隙的随机特性分析

在进行运动副间隙的随机特性分析时 ,应根据运动副受力情况的不同而采用不同的分析模型。运动副受力较小时可以采用随机模型 ,而当运动副受力较大时就应该采用连续接触模型。本文以移动副为例 ,分别用随机模型和连续接触模型对空间机构中运动副间隙的随机特性做了详细的分析 。

随机参数超空泡射弹弹道随机特性分析

超空泡射弹的发射装置及射弹在制造,安装过程中存在各种不确定性。本文采用最大熵法来分析这些不确定性对射弹弹道的影响。介绍了超空泡射弹的动力学模型,对射弹的受力特性和随机参数进行了分析。根据给出的理论编制了基于最大熵法的随机参数超空泡射弹弹道随机特性分析的仿真程序,并对一个模型弹仿真计算。计算表明,与发射装置有关的随机参数中,初始角速度影响最大,初始水深影响最小,而与生产过程有关的随机参数中,偏转角影响最大,空化器角度和射弹质量影响较小;另外,考虑所有随机参数存在时,弹着点并不是正态分布。所以有必要在试验之前进行弹道的随机分析,给出弹着点的合理分布。

钱塘江河口年最高潮位的随机特性

在海塘建设和工程设计中,将年最高潮位系列视为服从某一确定分布的随机变量,并以此为基础为海塘等工程建设提供设计参数。为确证年最高潮位不具有非随机特性,并提高频率分析法推求设计值的可信度,采用序列自相关系数、序列秩号相关系数、序列秩号和、序列秩号与序号的相关系数、序列游程数和序列转折点数等6种非参数假设检验的方法,分析了钱塘江河口8个水位站的年最高潮位系列的随机特性。实例分析的结果表明,提供的假设检验方法对分析水文时间序列的一致性具有实用意义。

NS模型的随机特性及其在LWR模型中的应用

本文改进了微观一维随机元胞自动机交通流模型(NS模型)的控制规则,将NS模型中的随机特性作为一个随机参量运用到宏观一阶连续交通流模型(LWR模型)中,重新构建了LWR模型的交通流基本图。在实测交通流数据基础上,应用NS模型和引入随机参量的LWR模型进行了计算机模拟和分析。