基于曲面拟合的阻尼损耗因子预测方法

为研究阻尼材料在不同温度和频率下的阻尼特性,参照SAEJ1637—2022基于支撑钢棒的材料的振动阻尼特性的实验室测量方法,获取标准工况下某车用热熔型阻尼材料的阻尼损耗因子数据,并基于该数据采用最小二乘法,建立阻尼损耗因子关于温度和频率的拟合曲面,通过该试验方法获取标准工况外的阻尼损耗因子数据,并与拟合曲面数据对比,验证该拟合曲面的准确性。研究表明,该方法可以准确预测不同温度下该热熔型阻尼材料的阻尼损耗因子;对于该阻尼材料,其频变特性受温度影响;不同频率下,阻尼损耗因子到达峰值时的温度不同。

基于统计分析技术的有限元模型修正研究

采用统计学的方差分析和回归分析技术研究模型修正的有关问题,主要包括基于方差分析的参数筛选、基于回归分析的响应面拟合和利用响应面进行模型修正三个方面。目前工程上采用的基于灵敏度分析的参数挑选方法根据参数在某设计点处的灵敏度进行挑选,而基于方差分析的参数筛选是从全局的角度,在整个设计空间上挑选对特征量有显著影响的设计参数。基于响应面的修正方法,首先在参数的整个设计空间范围内利用回归分析技术,以显式的响应面模型逼近特征量与设计参数间复杂的隐式函数关系,然后在其基础上进行迭代修正。提出的方法不但可以应用于线性、低频等现有的模型修正方法适用的范围,而且易于推广到非线性、冲击等现有修正方法较少涉及的领域。此外,现有的方法由于每次迭代都需要调用有限元分析软件进行计算,在缺少软件接口的情况下,较难实现工程应用。这种方法只在准备样本数据时需要进行有限元分析,修正过程中无需调用,因而利于工程应用。

聚合物驱复合模型试井分析方法

文中考虑到地层中聚合物溶液存在剪切、扩散、对流等物化作用,建立了聚合物驱牛顿-非牛顿及非牛顿-牛顿油藏试井复合模型,采用有限差分算法对模型进行数值求解,绘制压力和压力导数双对数曲线图版。研究表明:聚合物驱油藏试井复合模型双对数曲线划分为5个流动段;牛顿-非牛顿复合模型中,外区聚合物黏度越大,内区水相到外区聚合物溶液的过渡段上翘幅度越大,内区半径越大,水相径向流段时间越长,水相到聚合物的过渡段出现的越慢。非牛顿-牛顿复合油藏中,聚合物溶液初始质量浓度越大,聚合物溶液的径向流段上翘的幅度也越大,内外区过渡段斜率减小,外区油相黏度越大,聚合物溶液到油相的过渡段上翘幅度越大。实例应用表明,新方法能准确确定两区油藏参数。

天津市设计暴雨方法比较及公式修正

设计暴雨是防洪设施建设的安全标准之一,由于气候改变,水文循环过程随之改变,降雨强度及规律也相应发生改变,因此有必要对设计暴雨进行进一步研究.以天津市为研究对象,采用52年P-Ⅲ型的降雨资料作为样本;采用年最大值法、年多个样法进行选样,采用耿贝尔分布、广义极值分布、指数分布和P-Ⅲ型分布对设计暴雨进行理论频率分析,以回归分析中的决定系数作为评价指标.通过频率适线分析得出暴雨强度-历时-重现期关系曲线,并采用高斯-牛顿迭代法对暴雨强度公式进行求解,以绝对标准差及相对标准差作为暴雨强度公式评价指标.结果表明P-Ⅲ型曲线更为适用,而目前使用的设计暴雨强度小于根据52年降雨资料得出的设计暴雨强度.因此,随着数据的积累对设计暴雨进行修正是非常必要的.

非圆齿轮齿廓数值计算的研究

提出了一种简单准确的非圆齿轮齿廓的数值算法.该方法从齿廓形成原理和过程出发,将非圆齿轮齿廓的计算转化成了求非圆齿轮节曲线的法向等距线和插齿刀齿廓的交点过程,因此只需要给出非圆齿轮节曲线、插齿刀参数和插齿数据,就可以非常迅速准确地计算出非圆齿轮,其中包括齿顶、工作齿廓、过渡曲线和齿根曲线的全部齿廓数据.同时,它还可以检查非圆齿轮是否发生根切或齿顶变尖等设计缺陷,为非圆齿轮的测量和线切割加工提供了准确的齿廓曲线数据.目前,该方法已经成功地应用于非圆齿轮齿廓线切割的加工中,并取得了良好的效益.

适线法在洪水超定量系列频率分析中的应用研究

为使超定量洪水的应用更方便有效,将适线法应用于洪水超定量系列频率分析中。以长江宜昌站日平均流量为例,利用独立性判别标准以确保超定量系列的独立性,选取合适的门限值形成洪水超定量系列。采用GP分布描述洪水超定量系列,利用适线法进行频率分析。结果表明,超定量洪水可扩大已有观测资料的信息使用量,且传统的适线法在基于GP分布的洪水超定量系列中应用效果良好。

可考虑历史洪水信息的广义极值分布线性矩法的研究

在水文及其他行业中广义极值分布(GEV)是一种较为常用的分布线型,包括极值Ⅰ型、极值Ⅱ型和极值Ⅲ型分布。在介绍了该分布线性矩与其参数关系后,给出了有效的可以考虑历史洪水信息的线性矩公式,并对由线性矩推求分布密度函数中k值作了改进。通过统计试验计算分析了线性矩在该分布中的统计性能及历史洪水公式的适用性,并与绝对值准则和平方和准则两种不同优化适线法、矩法作了比较。统计试验表明,改进k值计算后的线性矩法略优于传统线性矩法。从总体上讲,改进k值计算后的线性矩法优于平方和准则适线法及矩法,其参数及设计值的不偏性很好,与绝对值准则适线法总体上相当。

关于适线法中经验频率计算公式的对比研究

阐述适线法的理论基础并简介 1 0个经验频率计算公式 .采用统计试验方法 ,选取常见的 8个经验频率公式 ,对P Ⅲ型分布适线计算的设计值优劣进行对比分析 .结果表明 :用数学期望公式计算的结果偏大 ;华氏公式、海森公式、Маматнов公式的计算结果相对较好 .研究还表明 。

洪水频率分析的次序统计量

系统阐述了洪水频率分析涉及的洪水次序统计量和广义次序统计量及其抽样分布,并通过数学实验和统计试验两种途径研究了洪水次序统计量、频率次序统计量和重现期次序统计量抽样分布的统计特征及其关系。研究得到的次序统计量和广义次序统计量抽样分布的期望值和中值关系为系统分析和评价适线法奠定了理论基础。

电力系统动态等值中原动机调速系统聚合的研究

动态等值中进行原动机调速系统聚合时,如果各模型不相同,采用加权求和法所得聚合模型阶次很高。为此,提出采用统一的标准传递函数作为等值原动机调速系统模型的结构,采用频域最小二乘法获得等值原动机调速系统模型的参数。这种方法可以适应各种原动机调速系统,而且聚合后的应用也很方便。仿真算例结果表明,采用适当阶次的标准传递函数作为等值模型,聚合前后原动机调速系统的特性非常接近,由此验证了模型和方法的有效性和适用性。

国内外设计洪水计算方法的比较研究

设计洪水是水利水电工程设计和流域规划中的关键问题。本文介绍了国内外基于流量资料推求设计洪水的计算方法及几种常用的洪水频率分析模型。构建了P-III/CF、P-III/LM、Gumbel/LM和Log P-III/MM等四种洪水频率分析模型,比较了不同模型估计的设计洪水值。研究表明,中国规范推荐的P-III/CF模型比其他模型的估计结果偏大10%~15%;在开展设计洪水计算时,样本资料系列的代表性非常重要,同时也要认识到历史洪水资料具有可能提高或损害系列的代表性;不同洪水频率分析模型的成果差异,跟模型构建中的频率分布线型、参数估计方法和适线准则均有关;基于设计洪水计算中存在的各种客观现实条件,在开展设计洪水研究和计算时,应充分重视基础资料的＂三性＂审查及分析过程和成果的合理性分析。

考虑历史洪水时Gumbel分布线性矩法的研究

在介绍Gumbel分布线性矩及其参数关系的基础上,提出了可考虑历史洪水的线性矩公式。通过统计试验分析了线性矩法在该分布中的统计性能及历史洪水公式的适用性,并与绝对值准则和平方和准则两种不同适线法、矩法作了比较。统计试验结果表明,线性矩法不仅参数及设计值不偏性能最好,而且具有较好的有效性,线性矩法是四种方法中最好的一种。针对历史洪水取值及其重现期存在着一定误差,利用统计试验方法对不同参数估计方法的误差影响作了计算分析,结果表明线性矩法最为稳定,历史洪水误差对其影响较小。

设计洪水频率曲线数学适线法的比较分析

运用全国91座大型水库洪水资料,比较分析了绝对值最小准则适线、离差平方和最小准则适线、概率权重矩法和双权函数法等适线结果与设计成果采用值(一般为目估适线结果)的差别。结果显示,无论是频率曲线参数,还是各频率洪水设计值,离差平方和最小准则适线结果均与采用成果的差别最小,多数(56%～87%)水库设计值的相对误差在±5%以内,绝大多数(79%～93%)水库设计值的相对误差在±10%以内。

SCEM-UA优化算法在水文频率分析中的应用

【目的】将SCEM-UA优化算法应用于水文频率分布曲线优化适线法中,并与传统适线法进行对比,为水文频率分析提供方法支持。【方法】采用基于SCEM-UA优化算法的优化适线法,对长江流域宜昌水文站1974-2003年年最大流量数据进行水文频率分析,确定其理论频率曲线统计参数,计算离差绝对值和与离差平方和;利用同组数据,采用矩法、权函数法、概率权重矩法对其进行水文频率分析,并将结果与SCEM-UA优化算法所得结果进行对比。【结果】SCEM-UA算法离差绝对值和与离差平方和分别为23 481和33 734 707,均小于其余3种方法;利用SCEM-UA优化算法所得理论频率曲线与实测数据两端值的拟合效果更好。【结论】与传统适线法相比,基于SCEM-UA优化算法的优化适线法能够降低理论水文频率分析的误差,提高理论频率曲线与实测数据的拟合精度。

对最小二乘拟合法计算桥涵设计流量的改进

目前桥涵水文计算主要采用经验统计法,它是以皮尔逊Ⅲ型曲线作为理论频率曲线来进行的适线计算。该法存在反复试算、手工绘制理论曲线和经验频率曲线点等缺点。为了克服这些缺点,提高计算效率,有人提出采用曲线拟合的方法来进行计算。针对常用的以幂函数为基函数的最小二乘曲线拟合方法,用双曲函数作为基函数来改进,进一步提高了计算的精度和效率。

聚合物驱双层油藏试井分析方法

考虑了在地层中聚合物溶液存在剪切、扩散、对流等物化参数作用,建立了双层油藏聚合物驱试井解释模型。采用有限差分算法进行了数值求解,研制了典型曲线图版。研究表明:典型曲线存在4个流动段;当两个层的表皮系数同时增大时,压力导数曲线在径流段重合;当某一个层的表皮系数固定不变,另外一个层的表皮系数增加时,压力导数曲线在径向流段不再重合。随着注入聚合物溶液浓度增大,过渡段的"驼峰"越大,径向流段上翘幅度越大。实例应用表明该模型能准确确定不同地层的渗透率、表皮等参数。

可考虑历史洪水对数正态分布线性矩法的研究

简要介绍对数正态分布线性矩与分布参数的关系,提出两种可考虑历史洪水的样本线性矩估计公式.统计试验结果表明,估计公式均具有较高精度.从两种估算公式中推荐一种效果更好的供实际频率计算使用,从而解决了具有历史洪水时对数正态分布的样本线性矩的计算问题.此外,对线性矩法与矩法、适线法作了对比分析,结果表明,线性矩法比矩法、适线法有较大的优越性,其不偏性能最好且具有良好的有效性.

模糊聚类法在试验模态参数识别分析中的应用

为了搜索系统的真实极点,将模糊聚类理论引入试验模态参数分析。根据极点之间内在的亲疏关系,将其合理地聚为若干类,搜索每一类的最佳极点,即系统的真实极点,在稳态图中自动完成真实极点的选择。该方法能够避免人为因素造成的识别误差,提高识别结果的可信度。在正交多项式曲线拟合和多参考点最小二乘复频域识别系统中引入该方法,实现了稳态图中极点的自动选择,提供了真实极点选择的一种新思路。通过仿真和实验证明了模糊聚类法对极点选择的可行性和稳定性。

群居蜘蛛优化算法在水文频率分析中的应用

水文频率分析在参数估计过程中常采用智能优化适线法,如蚁群算法、遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等,但这些算法模型参数难以有效确定,导致寻优结果存在不稳定的不足。为了克服传统优化适线法的缺陷,在系统阐述群居蜘蛛优化算法基本原理的基础上,将群居蜘蛛优化算法用于水文频率曲线的参数确定中,并与传统的参数估计方法(矩法、权函数法、概率权重矩法、遗传算法)加以比较。实例结果表明,该方法搜索效率高,寻优结果稳定,能较好获得参数的最优解。

基于广义延拓逼近法的凸轮轮廓反求设计

在高精度的凸轮轮廓反求设计中,利用凸轮轮廓非圆曲面的离散测量点,采用一种新的方法———广义延拓逼近法,构造出凸轮非圆曲面的广义延拓逼近模型,来实现高精度凸轮轮廓的反求设计。为验证设计效果,分别运用三次样条插值法和最小二乘拟合法对凸轮非圆曲面数据进行逼近计算。结果对比表明,采用广义延拓逼近法数学模型处理凸轮非圆曲面的离散数据时,如果在延拓域边界点上满足插值条件,可以实现区域内部的最佳拟合。此外,在插值次数相同的条件下,广义延拓逼近法具有更高的设计精度。