Arc-length technique for nonlinear finite element analysis

Nonlinear solution of reinforced concrete structures, particularly complete load-deflection response, requires tracing of the equilibrium path and proper treatment of the limit and bifurcation points. In this regard, ordinary solution techniques lead to instability near the limit points and also have problems in case of snap-through and snap-back. Thus they fail to predict the complete load-displacement response. The arc-length method serves the purpose well in principle, received wide acceptance in finite element analysis, and has been used extensively. However modifications to the basic idea are vital to meet the particular needs of the analysis. This paper reviews some of the recent developments of the method in the last two decades, with particular emphasis on nonlinear finite element analysis of reinforced concrete structures.

航空公司安全韧性评价模型

为科学量化航空公司应对风险冲击与扰动,保持安全运行水平稳定的能力,将“安全韧性”概念引入航空公司安全管理,构建航空公司安全韧性评价模型。基于交通运输领域对韧性内涵的理解,提出航空公司安全韧性概念曲线,明确了航空公司安全韧性包括风险应对能力和安全运行恢复能力两方面。运用文献计量法和专家访谈法建立了航空公司安全韧性评价指标体系。运用序关系分析法和物元可拓理论构建了航空公司安全韧性评价模型。运用该模型对A航空公司进行评价,结果表明,A航空公司安全韧性等级为五级,处于优秀水平,与公司现阶段实际情况基本相符。

基于物元可拓法的住宅工程质量潜在缺陷保险费率厘定研究

以住宅工程为研究对象,分析影响IDI费率的因素,将其分为项目与保险自身特性、参与方综合能力和工程建设各阶段质量潜在缺陷风险三方面,并据此建立了三级57个指标的评价体系,采用G1-CVA-MIE法计算指标权重,运用物元可拓法对指标划分等级。根据评价结果确定基本费率和调整系数,确定二者之积的值即为纯保险费率。通过案例验证了模型的可行性,并对投保人、承保人和政府提出建议,以期为我国IDI费率厘定提供新的思路框架。

面向农机产品服务供应链采购模式匹配评价

随着制造业数字化转型和农机产品服务供应链的应用,突显出农机制造企业产品零部件采购模式,在选择匹配过程中存在主观性与模糊性的问题,提出一种基于物元可拓优度结合可拓层次分析法和CRITIC综合赋权法的采购模式匹配评价方法。从农机制造企业产品自身特征和产品服务供应链影响因素为切入点,构建产品服务供应链视角下的农机制造装备采购模式匹配评价体系,并通过关联函数计算,得到采购模式综合优度排序和单项指标的关联度对比,输出最优采购匹配模式和模式识别度。结果表明,最优采购模式匹配度为0.118,所对应的模式可以作为产供销阶段的核心采购模式。实例计算表明,建立的评价模型与企业匹配度很高,该方法将定性预测和定量决策结合起来,可以为农机制造企业的产品采购模式提供系统科学的匹配工具。

城市地下商场安全文化建设水平评价方法

为提升地下商场安全文化建设水平,预防安全事故发生,保障运营安全,从安全文化4个层次全面分析了地下商场安全文化建设因素,首次系统地构建了由安全观念文化等4个一级指标和安全战略意识等28个二级指标构成的地下商场安全文化建设水平评价指标体系;首次将优化层次分析法(OAHP)和信息熵权法的组合权重计算法与物元可拓模型有机融合构建了地下商场安全文化建设水平评价模型;应用该评价体系对西安某大型地下商场进行了实证研究,得出其安全文化建设水平较高,等级为Ⅱ级,属于自主管理阶段,评价结果与实际情况相符,通过关联分析发现了其安全文化建设的不足,提出了针对性提升措施。研究表明:该评价体系适用于地下商场安全文化建设水平评价。本文成果为地下商场安全文化建设水平评价提供了一种方法。

基于物元可拓模型的工商管理类专业人才胜任力评价研究

结合工商管理类专业人才胜任力的特点,首先从个人能力、通用能力、专业能力和发展能力四个方面建立工商管理类专业人才胜任力评价指标体系,并运用AHP-熵值法确定各指标的组合权重,接着利用物元可拓理论构建工商管理类专业人才胜任力评价模型,最后对湖南财政经济学院工商管理类专业人才胜任力进行综合评价。

转炉车间火灾风险评估方法的改进及应用

为针对性地解决转炉炼钢作业时的消防安全问题,提出将熵权-最优最劣法(Best Worst Method,BWM)和物元可拓模型相结合的转炉车间火灾风险评估模型。通过将指标分为人、物料设备、环境、管理及消防设施5大类,构建转炉车间火灾风险评估指标体系;利用复合语言对35个指标进行评价,引入有序加权平均算子(Ordered Weighted Averaging,OWA)计算各语言的犹豫语言术语集(Hesitant Fuzzy Linguistic Term Set,HFLTS)模糊包络,再根据各专家权重进行加权计算并将语言量化构成评价矩阵;基于熵权、BWM分别算得各指标权重,再运用最小二乘法得到综合权重;最后利用物元可拓模型确定各指标及转炉车间的火灾风险等级。以河北省某炼钢转炉车间为例进行评估得出:该转炉车间的综合风险等级为I级(安全),其中动火监护的人员监管情况、氧枪法兰松紧度、炉前温度环境、作业现场物品摆放情况、作业巡查及设备检查情况和消防疏散通道堵塞情况仍需改善。

基于物元可拓法的高潜水位煤矿区土地损毁程度评价

高潜水位煤矿区井工开采造成了地面塌陷积水、农田减产等情况,但积水农田的损毁程度、损毁范围较难获取;加之高潜水位煤矿区采煤沉陷土地具有典型的不确定性和模糊性,因此,科学进行土地损毁程度评定成为矿区土地复垦方案编制和受损农民补偿标准制定的理论基础。采用熵权法确定积水时长、下沉深度、倾斜变形(东西方向,南北方向)、曲率(东西方向,南北方向)、水平变形(东西方向,南北方向)和水平移动(东西方向,南北方向)10种指标的权重,将极限条件法和可拓评价方法相结合,对芡实地、水稻玉米田和莲藕池共计34个评价单元的土地损毁程度进行评价。研究结果表明:芡实地总面积为444.7hm^(2),中度损毁面积为135.7hm^(2),占比30.51%;水稻玉米田总面积为747.2hm^(2),整体属于轻度损毁状态;莲藕池总损毁面积为562.6 hm^(2),中度损毁面积为151.8 hm^(2),占比26.98%;研究区整体土地损毁程度较好。研究结论为科学确定土地损毁程度及范围提供理论支撑,对地区土地复垦方案编制及损毁补偿标准制定具有重要意义。

基于G2-熵权-物元可拓模型的沙漠公路绿色度评价研究

沙漠地区广泛分布于我国西北部地区,干燥少雨,风沙多,昼夜温差大。为响应“十四五”发展规划,促进沙漠地区公路建设的绿色转型升级发展,基于沙漠公路独有的特征,建立了6个一级指标、28个二级指标的绿色度指标体系。采用G2-熵权组合赋权法合理确定指标的综合权重,结合物元可拓理念,将绿色度分为深绿、中绿、绿、浅绿、非绿五个等级,构建了沙漠公路绿色度评价模型。采用该模型对S21阿勒泰至乌鲁木齐高速公路一期工程第HW-3标段进行评价,验证了模型的可行性。

基于AHP-CRITIC综合权重的改进物元可拓模型在地下水水质评价中的应用

权重的确定在地下水水质评价中具有重要作用。利用CRITIC方法对地下水指标进行权重修正,探究该方法对地下水质量评价的适用性。笔者选取代表性指标后,按照一般化学指标、毒理学指标2个层次构建地下水污染评价综合指标体系,建立基于AHP-CRITIC综合权重的改进物元可拓模型对研究区地下水开展质量评价。将开发的评价方法应用于工业园区地下水质量评价发现,该方法能够反映地下水质量状况。结果表明:该评价方法在地下水质量评价过程中,能够兼顾不同指标重要程度差异和水质等级的模糊性,研究区5#点位和10#点位有毒有害重金属超标,应进一步查明原因,提出地下水污染阻断措施。

企业创新链与资金链生态融合及水平测度研究——以生物医药企业为例

为促进创新链与资金链形成生态循环,推动企业高质量发展,从生态视角出发,运用系统分析方法,对企业创新链与资金链生态融合内涵进行界定,并分析其生态融合特征,构建两链生态融合系统模型,设计两链生态融合水平测度指标体系。基于规则的方法、熵权和物元可拓方法,设计指标数据评分规则与标准,构建两链生态融合水平测度模型,选47家A股上市生物制品企业为样本,测度两链生态融合水平。结果表明:生物医药企业创新链与资金链生态融合水平差异较大,存在薄弱环节,从两链融合系统环境、评价机制和平台建设提出建议,为反映两链生态融合程度和进行动态调整,以缓解企业创新融资约束和提高创新链资金配置效率提供理论方法和实际借鉴。

基于Bootstrap-物元可拓模型的高边坡施工安全韧性评价方法

为了解决传统高边坡施工安全评价中指标体系片面、取值范围模糊、实用性不强等问题,提出基于Bootstrap-物元可拓模型的高边坡施工安全韧性评价方法。结合安全韧性概念,利用关联强度方法和关键词聚类分析,初步筛选高边坡施工安全要素。通过抽样适合性检验(Kaiser-Meyer-Olkin,KMO)和多重共线性检验分别处理指标关联度和共线性问题。形成以稳定度、冗余度、效率度、适应度为一级指标,以作业人员经验等20项要素为二级指标的高边坡施工安全韧性评价指标体系,从而进一步建立高边坡施工安全韧性的关联度函数并计算各评价等级下的指标关联度;最后运用熵权法确定各安全韧性指标的权重,形成高边坡施工安全韧性评价模型。依托某高速公路的高边坡施工建设项目验证模型的可行性,并与传统的施工安全风险评估结果进行比较研究结果表明:采用本文方法的高边坡安全韧性等级为Ⅲ级,与作业条件危险性分析评价法(likelihood-exposure-consequence,LEC)法和专家调查法的风险评价结果一致。与LEC法相比,Bootstrap-物元可拓模型在准确率上提高了9.68%,在召回率上提高了5.51%,在泛化性上提高了12.09%。高边坡施工安全韧性指标体系在边坡结构等基本影响因素外纳入施工安全因素,具有更高实用性。

基于改进物元可拓法的装配式建筑施工安全风险评估模型研究

装配式建筑项目在施工过程中面临高度的复杂性和风险性,对其进行安全风险评估具有重要的实践意义。以装配式建筑施工项目为研究对象,提出了一种基于改进物元可拓法的装配式建筑施工安全风险评估模型。首先,构建了一套装配式施工安全风险评价指标体系,并通过结构熵权法对各评价指标进行权重分配,以确保评估过程的客观性和科学性。然后,采用贴近度原则代替最大隶属度原则,改进了传统物元可拓模型。以青岛市某装配式建筑项目为例进行验证,结果显示,改进后的模型可以有效解决施工安全风险评估中对模糊性和随机性考虑不足的问题,能够直观地反映项目的风险倾向和趋势,可为装配式建筑施工安全风险的预警和防控提供科学依据。

基于组合权重物元可拓模型的巷道冒顶风险评价

为了降低煤矿生产风险、及时预测和控制巷道冒顶风险,选取巷道稳定岩层厚度、地质条件、巷道断面形状等12项评价指标,构建巷道冒顶风险评价指标体系,提出了巷道冒顶的风险程度标准;采用层次分析(AHP)法和熵权(EW)法组合权重物元可拓理论建立了巷道冒顶风险评价模型,根据最大隶属度原则确定了巷道冒顶的风险程度;并基于JavaWeb开发了巷道冒顶风险评价系统(MW-MEW),应用该评价方法和MW-MEW系统对兴路煤矿C9回风联络巷冒顶的风险程度进行了评价,与AHP-物元可拓模型评价结果作对比。结果表明:该评价方法的评价结果符合实际工况,并优于AHP-物元可拓模型。

改进物元可拓法评价地下水的水质——以山东省枣庄市薛城区西部为例

为了准确评价山东省枣庄市薛城区西部浅层地下水的水质状况,采集11组地下水样,综合使用数理统计分析与图解法探究研究区地下水的化学组分来源及特征,引入方差最大化原理改进物元可拓法评价研究区地下水的水质,并与模糊综合评价法进行对比。结果表明:研究区浅层地下水以微咸水和淡水为主,离子含量从高到低的顺序为HCO_(3)^(-)、 SO_(4)^(2-)、 Ca^(2+)、 Cl^(-)、 Na^(+)、 Mg^(2+)、 K^(+),地下水主要类型是SO_(4)-Ca型;氯碱指数显示研究区存在正向与负向阳离子交换作用;研究区北部水质状况良好,南部水质较差;改进物元可拓评价法比模糊综合评价方法评价更能反映研究区的地下水质真实情况。

基于物元可拓和神经网络的危化品港口危险等级评价模型

为了准确且快速地评判危化品港口危险性程度,减少港口发生风险事故的几率,提出一种可对港口危险等级快速分类的评价模型。根据物理-事理-人理(WSR)方法论构建危险等级评价体系,用物元可拓理论建立模型确定各危险等级的节域和经典域,结合指标权重计算综合关联度,得出国内10个主要危化品港口2018年和2020年的危险性等级,并将其作为数据样本,随机分为训练集和测试集进行BP神经网络训练。结果表明:各危化品港口危险等级的评价结果与实际情况相符,神经网络快速评价模型的输出结果与实际危险等级基本一致。可使用该模型对危化品港口的危险等级进行快速评价,避免人为因素带来的随机误差。

人居环境科学理论导向下的社区绿色低碳水平评价研究

为了推进绿色城市更新行动,建设可持续发展的绿色低碳居住社区,引入人居环境科学理论对社区的绿色低碳水平进行科学评判。构建社区绿色低碳水平的评估框架,从居住者宜居视角构建社区绿色低碳水平评价指标体系,建立基于物元可拓模型的社区绿色低碳水平评估模型,将该评估模型应用于青岛市各区的典型绿色低碳社区。结果表明:青岛市各区的社区绿色低碳水平存在差异,在选取的社区中,市南区B社区、黄岛区H社区和崂山区S社区的绿色低碳水平较高,均处于优秀等级,而市北区N社区和李沧区C社区的绿色低碳等级分别为良好和中等,并且不同行政区内的社区绿色低碳水平与地方经济发展水平呈显著正相关性。进而,针对不同绿色低碳水平的社区提出相应对策建议。

建筑节能效果评价物元可拓模型仿真

为了获取精准的建筑能源消耗量,促进合理节约资源,借助物元可拓模型研究建筑节能效果评价方法。构建建筑节能效果评价指标体系,定量表示工程进度、节能量、减排量等指标。采用主观赋值法定性评价工程的成功度,划分等级标准;将可拓原则引入到建筑节能效果评价中,运用物元矩阵与关联函数明确待评物元,确定评价指数权重系数,剔除指标权值的外界干扰,降低评价误差;划分等级优化区域,结合已知的特征权重系数,计算得出评价对象的关联情况,实现建筑节能效果的综合评价。实验结果表明,所提方法能够有效评价不同类型建筑的节能效果等级,准确计算能源消耗,有利于提升建筑节能效果。

基于组合赋权-物元可拓模型的滑坡稳定性评价

近年来,由滑坡造成的灾害事故给人民生命财产造成了巨大损失,因此开展滑坡稳定性评价研究具有重要的现实意义。本文选取坡高、黏聚力、渗透系数等14个影响因子作为评价指标,基于博弈论运用熵权-层次分析法对评价指标进行组合赋权,通过物元可拓法构建滑坡稳定性评价模型。选取湖北十堰冯家湾滑坡等5个典型滑坡实例对模型进行验证,结果表明:模型评价结果与实际情况一致;将物元可拓模型与TOPSIS模型、CRITIC模型进行对比,发现物元可拓模型的评价结果准确度最高。研究成果为滑坡稳定性评价工作提供了一条新思路。

基于双权重物元可拓模型的城市空气质量评价研究

为了客观准确地评价空气质量,选取合理的赋权方法和评价模型十分重要。文章选取SO_(2)、NO_(2)、CO、O_(3)、PM_(10)、PM_(2.5)作为评价因子,将污染物超标倍数与毒性指数加权叠加,结合物元可拓原理,建立双权重物元可拓空气质量评价模型,对2023年西安市空气质量进行评价。结果表明,双权重物元可拓评价模型是一种科学有效的空气质量评价方法,可为政府部门污染治理提供借鉴和参考。