基于长度约束的蝙蝠高效用项集挖掘算法

为了挖掘满足用户特殊需求,如含指定项目数量的高效用项集(HUI),提出一种基于长度约束的蝙蝠高效用项集挖掘算法(HUIM-LC-BA)。该算法融合蝙蝠算法(BA)和长度约束构建高效用项集挖掘(HUIM)模型,首先将数据库转换为位图矩阵,实现高效的效用计算和数据库扫描;其次,采用重新定义的事务加权效用(RTWU)策略缩减搜索空间;最后,对项集进行长度修剪,使用深度优先搜索和轮盘赌注选择法确定修剪项目。在4个数据集的仿真实验中,当最大长度为6时,与HUIM-BA相比,HUIM-LC-BA挖掘的模式数量分别减少了91%、98%、99%与97%,同时运行时间也少于HUIM-BA;且在不同长度约束条件下,与FHM+(Faster High-utility itemset Ming plus)算法相比运行时间更稳定。实验结果表明,HUIM-LC-BA能有效挖掘具有长度约束的HUI,并减少挖掘模式的数量。

短屈服段屈曲约束支撑的滞回性能研究

提出短屈服段屈曲约束支撑(SC-BRB),以解决在罕遇地震下钢框架结构残余层间位移角过大导致震后支撑更换困难问题.采用有限元对SC-BRB的滞回性能进行研究,分析参数对支撑的影响规律.结果表明:屈服段长度对BRB的滞回性能影响较大,集中因子α减小后,SC-BRB能较早地进入耗能阶段,拥有更高的耗能效率,但SC-BRB的低周疲劳性能较差;SC-BRB具有足够的耗能能力;增加内核板的宽厚比可减小外约束的用钢量,但宽厚比的增加,会导致支撑低周疲劳性能和延性降低,建议内核宽厚比限值取15;外约束所需的最短长度随着集中因子α的增大而增大,建议取屈服段长度和0.5倍支撑总长中的较大值;建议SC-BRB选取摩擦系数不大于0.1的无粘结材料.

带有任意弹性支撑的大型有面外支撑杆X撑结构屈曲分析

X型支撑结构已广泛应用于大型海洋工程主要支撑结构设计中,如设计使用不当,将有可能发生由支撑杆的屈曲失稳而引发的结构坍塌变形。在极限荷载下,X撑杆的屈曲失稳本质上属于典型的多跨压杆稳定问题,其极限承载力与撑杆的结构组成、几何参数以及端部约束密切相关。该文主要研究有(无)面外支撑的非对称交叉支撑体系在任意弹性支撑下X撑结构屈曲特性,侧重于考察端部约束、受力形式、面外支撑刚度等因素的影响。首先基于线弹性理论框架,建立了双跨受压杆件平衡方程,利用牛顿迭代算法进行屈曲载荷计算,从而得到跨中连续的非对称交叉支撑杆的有效长度因子数值解,并对端点支撑刚度和跨中支撑刚度进行了敏感性分析。结合工程实践,给出了杆件屈曲长度系数和刚度约束条件关键设计参数。

附加物方长度约束的三维坐标交会测量

大型粒子加速器等精密工程在加工制造及设备安装等方面对空间三维坐标精度提出了极高的要求,在利用多路绝对激光测距仪进行多边交会测量空间点三维坐标的基础上,在物方(目标点所在物体)上附加高精度长度约束以进一步提高点位精度。以多路绝对激光测距仪的高精度绝对测距性能为基础,通过已建立的三维测边网及免自标定的激光多边交会测量平差模型,得到高精度的目标点空间三维坐标。在此基础上,附加涵盖目标点信息的物方长度约束,建立对应的附有条件的参数平差模型,进行平差解算。实验分析表明,在多边交会测量基础上附加物方长度约束,可提高物方目标点坐标的精度,在8 m×3.5 m×2.5 m的整体实验范围内,点位精度最高提升0.74μm,较原精度提升27.0%。该方法可操作性强,可用于现代装备制造业中高精度大尺寸坐标测量。

滚珠轴承力学模型的数值求解方法研究

根据Hertz接触理论和刚性套圈理论,建立了角接触滚珠轴承的拟静力学模型,得到了针对该模型的非线性方程组。针对传统Newton-Raphson迭代方法对所建立的非线性方程组求解过程中的不收敛和振荡问题,提出了减少非线性方程和引入迭代步长调节因子的方法。通过对迭代变量几何意义、物理意义的研究,提出了一种对迭代变量进行约束的方法来解决迭代算法中初始变量难以确定的问题。最后分别将改进后算法的计算结果与SKF公司TABACY方法的计算结果和轴承加载实验结果进行对比,验证了算法的正确性。结果表明:选取合适的步长调节因子和对一些变量施加约束能在保证计算结果正确性的前提下,提高非线性方程组求解的收敛率和效率。

基于Azure Kinect骨骼追踪的腕关节活动度测量方法

目的 使用体感捕捉设备Azure Kinect,实现腕关节活动度的自动测量。方法 利用Azure Kinect识别人体肘、腕、手掌、指尖等关节点的空间坐标,通过正交试验确定最佳测量位姿;运用霍尔特双参数指数平滑法、骨长约束法对获取的关节点数据进行平滑处理,消除抖动,通过空间向量关系计算多帧角度的平均值,实现腕关节活动度的自动测量。2021年5月至10月,采用上述方法对5例健康受试者的腕关节各科目进行5次×10组测量试验。结果 得到腕关节各科目的 R1值均处于83和127之间,且数值居中。该方法测量结果与增强现实技术尺子、二维影像测量结果有极强相关性(r> 0.990),最大误差在1.61°以内。结论 Azure Kinect腕关节角度测量方式与传统测量方式测量结果无明显差异,可以应用于腕关节活动度的测量,并满足实时测量要求。

GPS控制测量边长投影变形的数据处理方法

GPS控制测量的边长投影变形会对测量后续工序的质量和工程建筑物的施工放样造成不利影响,探讨了GPS控制测量消除或减小边长投影变形的数据处理方法,并结合工程实例进行了验证。

GPS控制测量已知点检校的两种方法

GPS控制测量中,为得到高精度的测量成果,重要的一步是对拟采用的已知点进行必要的检校。介绍了GPS控制网已知点检校的两种方法,即边长比较法和约束平差分析法,阐述了两种方法的具体操作步骤及计算过程,分析了两种方法的使用原则,即根据已知点的多少进行选择,在已知点少的情况下宜选择边长比较法,在已知点多的情况下宜选择约束平差分析法。约束平差分析法也适用于已知高程点的检校,另外,在进行GPS控制测量时,应收集尽可能多的已知点。

考虑混合约束的柔顺机构拓扑优化设计

为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函数P范数求解机构的最大应力,以机构的输出位移最大化作为目标函数,综合考虑最小特征尺寸控制和应力约束建立柔顺机构混合约束拓扑优化数学模型,利用移动渐近算法求解柔顺机构混合约束拓扑优化问题。数值算例结果表明,混合约束拓扑优化获得的柔顺机构能够同时满足最小尺寸制造约束和静强度要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀。

不同约束方式下膨胀套管的旋转膨胀有限元分析

基于LS-DYNA动态有限元分析,建立了旋转拟合方式的膨胀套管模型,并模拟了整个膨胀过程。通过对套管不同约束方式的模拟结果分析发现,旋转拟合膨胀所需膨胀力为实心锥反拉膨胀的1/5左右,在不同约束方式下膨胀套管轴向长度的变化规律也不同:上约束方式下,套管长度先略有减少后稳定增加;下约束方式下,轴向长度一直减少。该规律通过对Φ95 mm套管的实际旋转膨胀试验得到验证,证明了模拟情况的可信性。

高海拔地区GPS控制边长投影变形处理方法

GPS控制测量边长投影变形是工程控制网中经常遇到的难题之一,高海拔地区的投影变形较大,会影响工程后续施工放样精度。本文分析了GPS控制测量投影变形产生的原因,探讨消除和减小边长投影变形的数据处理方法。在光伏电厂控制测量工程中实验结果表明:边长尺度约束法和椭球膨胀法可以合理的处理GPS控制网的边长投影变形。

斜拉桥拉索无应力索长的牛顿迭代解法

基于斜拉索悬链线理论,提出斜拉桥拉索无应力索长的计算方法。建立已知端张力状态下的拉索特征参数约束方程,并给出该方法求解拉索无应力索长的迭代公式。利用该方法计算丰都长江二桥斜拉索无应力索长,并与Ernst等效模量法、Levenberg-Marquardt迭代解法的结果进行对比分析,证明了该方法的可靠性与有效性。

基于映射的拓扑优化最大尺寸控制方法

拓扑优化方法经过几十年的发展,已成功应用于机械工程、航空航天、电磁等领域的构型设计中。然而,由于制造工艺的限制,拓扑优化结果通常无法直接应用,需根据工艺要求进行修改,因此在拓扑优化模型中考虑制造约束成为重要的研究方向。其中,尺寸控制广泛存在于大部分制造工艺中,主要包括最小尺寸控制与最大尺寸控制。该文提出了一种基于映射的拓扑优化最大尺寸控制方法,构造了一种新的映射模型,对结构中不满足最大尺寸约束的中心单元密度进行惩罚,在不引入任何约束条件的情况下实现了对结构最大尺寸的控制。此外,该文将该方法中的惩罚转变为一个全局约束条件后与具有最小尺寸控制功能的拓扑优化鲁棒列式相结合,实现了对构件的最大最小尺寸协同控制。数值算例表明了该方法的有效性。

GNSS工程控制网中长度变形控制

GNSS观测需要经过两次投影变换得到平面坐标成果。在实际工程中使用,一次是投影到参考椭球面,一次是投影到平面,这两次投影都会引起长度变形。当每公里形变量大于2.5cm时,不能满足工程需要,需要对其改正。结合函数的定义域、值域可以求得符合形变要求的高程范围和坐标范围。