水平受荷桩“p-y+M-θ”分析方法

中国近海海上风电机组开发建设中,大直径单桩基础形式使用占比超70%。现行p-y曲线设计方法主要适用于小直径柔性桩,对大直径单桩侧向及桩底受荷描述能力不足,导致其严重低估刚柔性桩和刚性桩(分别常用于中国和欧洲的近海风电工程)的变形和承载能力,过于保守的设计给海上风电降本带来挑战。为此建立了能以统一的方式预测柔性、刚柔性和刚性单桩水平单调受荷响应的“p-y+M-θ”模型,并将该模型推广到循环荷载下单桩的响应分析。通过与相关试验结果比对发现,“p-y+M-θ”模型能较为准确地预测桩基水平加载响应。力图为水平受荷单桩工程设计提供简洁而可行的响应分析方法。

基于电网调度系统的网络安全态势感知方法研究

由于网络外界病毒入侵的隐蔽性极高、入侵类型较多,病毒难以被全面地被感知,导致电网调度自动化系统运行安全受到威胁。为提升电网调度自动化系统网络的安全性,提出基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)的电网调度自动化系统网络安全态势感知技术。采集电网调度自动化系统网络安全信息数据,构建病毒入侵环境下的安全状态分布模型,并利用该模型完成电网调度系统网络安全态势特征信息的提取。采用RMT中的M-P模型及单环定律对网络安全态势特征值在随机矩阵内的分布情况进行谱分析,根据特征值分布状态获取网络安全态势在稳定情况及异常情况下的变换规律,实现电网调度系统网络安全态势感知。实验结果表明,通过对该方法开展安全态势感知测试,验证了该方法应用在电网调度系统中组件安全态势感知及网络安全态势感知的精准度均较高,体现了该方法的有效性。

Image Denoising Combining the P-M Model and the LLT Model

In this paper, we present a noise removal technique by combining the P-M model with the LLT model. The combined technique takes full use of the advantage of both filters which is able to preserve edges and simultaneously overcomes the staircase effect. We use a weighting function in our model, and compare this model with the P-M model as well as other fourth-order functional both in theory and numerical experiment.

M-P模型的背景探究

M-P模型是人类历史上第一个神经元模型,源自1943年麦卡洛克和皮茨所发表的研究论文。这篇论文主要的基础是当时的神经元生理知识、数理逻辑分析方法以及图灵等人的研究成果。上述论文及相关内容构成了M-P模型的背景,通过对其进行梳理和分析,可了解麦卡洛克和皮茨的研究思路,认识M-P模型的历史地位、作用以及更多技术细节。

MODELLING OF P/M FORMING PROCESSES BY FEM

ＭＯＤＥＬＬＩＮＧＯＦＰ／ＭＦＯＲＭＩＮＧＰＲＯＣＥＳＳＥＳＢＹＦＥＭ￥Ｗｅｉ，Ｙｕａｎｐｉｎｇ；Ｒｕａｎ，Ｘｕｅｙｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｌａｓｔｉｃｉｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇ...

结合各向异性扩散和分水岭算法的图像分割

传统分水岭算法受到噪声干扰时容易出现过分割现象,为了抑制噪声的同时尽可能多地保留住图像边缘信息,提出了一种基于各向异性扩散的分水岭分割算法。首先对原始图像进行滤波操作,传统P-M算子通常人为设定固定边界阈值,容易丢失细节信息,应用梯度模的变化设定阈值并连结图像结构张量形成一个扩散函数,边缘处沿切线方向扩散易于保留边缘细节,平坦处具有各向同性易于平滑噪声,这样保证了良好的分水岭结构。其次对图像的梯度信息进行计算,为了使梯度信息得到补偿,采用数学形态学的开闭运算对图像梯度信息进行处理。然后运用形态学极小值标定方法标记处理后的图像局部极小值,最后用分水岭算法对图像进行分割。实验对无噪声图像和加噪声图像进行分割,结果表明该方法具有良好的分割效果,尤其对噪声图像有较好的鲁棒性。

McCulloch-Pitts人工神经元模型80周年纪念:思想、方法与意义

1943年,Warren McCulloch和Walter Pitts发表论文《神经活动内在思想的逻辑演算》,证明可以使用逻辑演算描述神经网络的运行机理,拓展了计算神经科学的领域前沿,奠定了人工神经网络的发展基础。恰逢M-P论文发表80周年之际,结合时代背景和作者学术生涯的变迁,探索M-P理论的思想源泉;借助原文中的示例,概述M-P模型的基本原理;以作者对循环因果和反馈机制的研究为主线,探讨M-P模型对信息科学发展的影响、对控制论发展的贡献,及其在当今人工智能大模型时代的意义。

开发过程中煤储层渗透率动态变化特征

为了摸清开发过程中煤储层渗透率动态变化特征,分析了影响煤储层渗透率动态变化的3种效应,引用了P&M渗透率模型,并以沁水煤层气田二叠系山西组3号煤储层为例,模拟了储层压力从初始值降至衰竭压力整个过程中煤储层渗透率的变化.结果显示:渗透率先减小后增大;压力降至临界解吸压力3.8 MPa,渗透率衰减少了34%,降至最低值;继续降压至2.5 MPa,渗透率回弹至初始水平;降压至衰竭压力0.7 MPa时,渗透率增至初始渗透率的2.8倍,预示该区块有较好的产气条件和前景.并通过敏感性分析得出,杨氏模量越大,基质收缩效果越显著,含气饱和度越高,越有利于改善煤储层渗透率.并据此提出2条建议:①在进行煤层气区块优选时,应加入"动态渗透率"这个关键参数,这样可能会发现"先天"条件差而开发中后期物性易得到改善、开发潜力较大的区块;②以渗透率动态变化特征为依据,不断调整和优化排水降压幅度和节奏.

基于格子波尔兹曼模型的图像去噪

Perona和Malik提出的各向异性的扩散模型存在着模型不稳定、图像灰度容易产生"阶越"现象等缺陷.本文通过在格子波尔兹曼各向同性扩散模型的网格点间加入跨膜介质,建立了格子波尔兹曼各向异性扩散模型.该模型中前向扩散过程占据了主导作用,因而是稳定的.实验分析表明,该模型很好地解决了P-M模型存在的灰度"阶越"现象,处理结果具有更高的峰值信噪比.

教育投入对经济增长的影响恒久不变吗——改革开放以来的路径演化分析

本文基于改革开放以来我国国家财政预算内教育经费以及GDP年度数据,运用非线性MS(M)-VAR(p)模型,对我国教育投入与宏观经济增长之间的内在联动机制进行测度。结果表明:(1)教育投入增长率在较低水平时波动性较小、持续性较大,在较高水平时波动性较大、持续性较小。(2)宏观经济处于"低速"或"快速增长"态势时波动性较大,持续性较小;处于"中速增长"阶段时,波动性较小、持续性较大。(3)前期的GDP增长率对当期的教育投入增长率具有正向影响,前期的教育投入增长率对当期的GDP增长率具有负向影响。(4)"教育与经济"系统处于"低速"或"中速增长区制"时,可能性更大、持续性更强,教育投入增长率与GDP增长率之间负相关;处于"快速增长区制"时,可能性最小、持续性最弱,教育投入增长率与GDP增长率之间正相关。

中国区域人口流动能力测度及其应用研究

区域人口流动能力是区域人口总体的空间活动能力,它是表征区域发展活力的综合指标.不同形式的流动人口有着不同的"力当量",一个区域的人口流动能力是其内流力、对流力和回流力的当量和.2005年的实证分析表明:中国省级尺度上的人口流动能力在整体上属于中等偏弱,且自东向西梯度递减;在结构上以内流力为主体,回流力次之,对流力又次,内流力受人口规模制约,回流力与区域教育、旅游和劳动密集型产业发展有关,对流力与区域经济发展和城镇化水平有关;我国省级尺度上的人均人口流动能力和地均人口流动能力均偏弱,但人均人口流动能力的梯度差异不明显,地均人口流动能力的梯度差异明显;GDP和城市化率对流动能力具有协同推进作用;流动能力与市场化指数、创新能力指数、文化资本指数、发展指数等都有显著的正相关,可为文化产业中心布局和遏制不良传播提供科学依据.

用AR-EGARCH-M模型对中国股市波动性的拟合分析

利用 AR(m) - EGARCH(p,q) - M模型 ,以 1996年 12月 16日— 2 0 0 1年 9月 2 8日上证综指和深圳成指收盘价为样本 ,对我国股市的波动性进行拟和分析 ,并对实证结果给予了解释 。

一种检测局部放电信号的新方法

为了提取局部放电信号,提出一种基于各向异性扩散的局部放电噪声抑制方法.根据局部放电信号的特点构造了新的扩散函数,比经典的扩散函数更能有效地抑制白噪声和窄带干扰,并且保持相同的运算速度.相比于常规的小波去噪方法,该方法不受小波函数和小波分解层数选取的限制,能直接应用于空域,更加简单、有效.

利用改进的P-M模型抑制声呐图像散斑噪声

提出一种基于改进的P-M模型的声呐图像散斑噪声抑制方法。改进的P-M模型中,当图像梯度模值在小波阈值范围之内时,扩散函数为经典P-M模型中扩散函数与指数函数的加权之和。应用改进的P-M模型抑制海底小目标声呐图像的散斑噪声,并与用经典P-M模型、中值滤波、Wiener滤波处理后的结果比较。在散斑噪声抑制方面,改进的P-M模型较经典P-M模型效果好,较中值滤波、Wiener滤波有优势;在图像边缘保持方面,改进的模型优于经典P-M模型、中值滤波、Wiener滤波。实验表明,经改进的P-M模型抑制散斑噪声后的图像的峰值信噪比超过26 dB,边缘保持度超过98%。

岩石非线性弹性的实验研究及其P-M模型的理论解释

岩石介质由于自身的不均匀性如微孔隙和微裂纹的普遍存在,可以认为是非线性弹性介质,它的重要特征之一就是应力-应变曲线的滞回现象。对不同的岩石样品在MTS伺服压力机上进行了一系列的循环加、卸载实验,得到了不同岩石的应力-应变的滞回曲线。Preisach-Mayergoyz模型(简称P-M模型)是一种从微观概率分布入手研究滞回现象的理论。在简要阐述了该模型的基本原理后,研究了微观模型参数变化对宏观力学性质(如应力-应变曲线和动静态弹性模量等)的影响,结合一组实验数据推算出岩石样品的模型参数,利用这些参数得出其他组的理论曲线,发现理论曲线与实验得到的应力-应变曲线、弹性模量曲线基本吻合。这证明P-M模型在模拟岩石中的微孔隙和微裂纹在低应力状态下对岩石力学性质的影响时是一种有效的方法。最后,对模型的适用范围和改进办法进行了讨论。

动荷载作用下岩石非线性弹性响应研究

岩石是一种典型的颗粒孔隙介质。在冲击荷载下,即便是在作用荷载比较低的阶段,由于岩石内部自然缺陷的存在,应力波随着传播距离延伸,其幅值有较大的衰减。文中对饱油和饱水的砂岩、大理岩进行SHPB冲击试验,研究结果表明:对于同种岩石试样,饱油岩样的衰减系数比饱水样品的小;对于不同的岩样,孔隙率大的岩样相应的衰减系数大。应力波在饱和介质中的衰减与介质中液体的粘滞系数有关。同时,材料中的孔隙和液体的存在对应力波的弥散特征也有一定的影响。然后基于Preisach-Mayergoyz(P-M)空间模型对冲击荷载比较低的阶段,岩石内部应力波的衰减和弥散问题进行了较详细的分析,得到了一些初步结论。本研究对于石油开采、物探以及岩土工程有一定的意义。

岩石模量与应变振幅关系的实验研究及理论解释

地球介质的非线性弹性造成了岩石动态和静态弹性模量在数值上的差异。本文用超声波速度测量得到岩石的动模量,用含有小循环的加卸载实验得到小循环模量,用大循环的应力、应变曲线斜率得到静模量,用测点的应力、应变之比得到杨氏模量。通过改变小循环的应变振幅来研究模量与应变振幅的关系,进而比较用不同测量方法得到的模量值的差异。结果表明,动模量值最大,小循环模量值次之,大循环静模量值再次之,而杨氏模量最小。岩石非线性模量既是所受应变水平的函数,也是应变振幅的函数,模量随应变振幅的增加以指数形式下降,随应变水平增加以指数形式上升。最后简要介绍了P-M模型的基本概念,用岩石中微裂缝具有不同的分布密度,不同的打开和关闭压力来解释模量与应变振幅的关系。

拟合扩散的自适应图像去噪方法

针对纹理等细节信息丢失和图像边缘退化的问题,提出一种拟合扩散的自适应阈值图像去噪算法。首先,改进了扩散方程中的扩散系数,建立拟合扩散系数,克服因扩散强度过大带来的纹理细节信息丢失和边缘退化的弊端;然后,对阈值函数进行了自适应设计和改进,使其根据图像的最大灰度值和迭代次数自动控制阈值,进一步保留图像边缘和细节特征;最后,对新算法进行分析和仿真。实验结果表明,提出的新算法在图像去噪和保边缘、纹理等细节信息方面效果明显,峰值信噪比有了大幅提高,新算法性能优异,有利于实际应用。

改进的各向异性复扩散模型的医学图像去噪方法

对医学图像进行有效的去噪并保持边缘信息,有利于图像的后续处理.本文分析P-M模型和Gilboa的复扩散模型以及它们的不足,提出一种改进的各向异性复扩散模型.该方法先用中值滤波对图像进行预处理,去除梯度值大的噪声点,然后用图像的虚部求扩散系数,以此引导扩散模型中的边缘检测函数,再进行八邻域像素的扩散过程.实验表明,该方法能达到较理想的去噪和保持边缘的效果,而且减少了迭代次数,缩短了计算时间.

西北干旱区水面蒸发的遥感研究

利用ASTER数据和Penman公式,以黑河流域中下游为研究区域,估算黑河流域的水面蒸发量。结果表明,利用ASTER数据估算的水面蒸发量和实际水面蒸发量之间的绝对误差在1.1 mm/d以内,相对误差绝对值的平均值为8%,可以达到实际应用的精度。利用ASTER数据估算的水面蒸发量具有明显的空间分布特征,对于研究西北干旱区水面蒸发量的空间分布特征具有一定的应用价值。