卡斯卡迪亚慢滑移信息的GNSS时空探测

针对断层慢滑移时空分布信息探测困难的问题,基于全球卫星导航系统(GNSS)坐标序列,提出一种利用多通道奇异谱分析(MSSA)探测卡斯卡迪亚消减带慢滑移事件时空分布的方法:根据慢滑移分量的振荡特点确定窗口长度,采用时间迟滞矩阵对协方差阵进行增广,以提高对异常信息的识别能力;对振幅归一化获取空间响应,通过快速傅里叶变换分析慢滑移频谱特征。结果表明,卡斯卡迪亚消减带2007-01-05—2007-02-23和2008-04-22—2008-06-14发生了2次慢滑移事件,2次事件呈东南、西北区域的反向运动特征,且东南部响应程度明显高于西北地区;频谱特征显示,慢滑移信息表现为低频特征,且主要为随机游走噪声。研究结果可为板内地震前兆性信息探测提供参考。

实测风场的随机Fourier谱研究

根据国内某大桥桥址处实测风速资料,获得了该地区风场10 m高平均风速U10、地面粗糙度z0的统计概率特征,以及纵向脉动风速Fourier谱曲线;基于Kolmogrov理论,提出了随机Fourier谱经验公式,应用随机建模理论和非线性优化技术,获得了实测风场的随机Fourier幅值谱函数以及基本随机变量的概率密度函数。与实测资料Fourier谱样本集合的比较表明,本文建立的随机Fourier谱能够很好地表征实测资料Fourier谱的随机性。同时,通过实测风速资料,进一步验证了本文提出的随机Fourier谱具有很好的通用性。

基于随机Fourier谱的地震动合成研究

本文基于与物理随机模型相对应的随机Fourier谱,通过对地震动非平稳性及其所受影响机制的分析,建立了非平稳地震动合成的新方法。通过引入基本相位差谱,并将初始相角视为随机变量,以相位差谱的分布特性、随机地震动的统计特征以及对结构随机反应的影响为原则,利用计算机程序生成相位差谱,提出了基于随机Fourier谱的合成地震动方法。同时,利用快速FFT技术提高合成精度。根据本文提出的合成方法获得的地震动具有非平稳特性,将为后续研究工作提供合理的地震动加速度时程。

随机Fourier谱风场仿真算法的验证

在随机Fourier谱风场仿真算法的基础上,进一步考察随机仿真风速场能否体现给定风环境的随机特性.这一考察建立在仿真风场与目标风场之间的随机Fourier谱和随机相干函数的均值谱、标准差谱的对比之上.实例分析表明,随机风场数值仿真算法可以准确地反映风场的随机性.

地震动随机性对地表加速度峰值的影响及机理研究

人造地震动的随机性对地表加速度峰值有重要影响。基于黑龙江地区土层剪切波速以及土体非线性统计结果建立了3个土层地震反应模型,以黑龙江地区典型基岩加速度反应谱为目标谱,每一目标谱选取400个不同的随机数人工合成400条随机地震动加速度时程作为输入,通过土层地震反应分析得到3个经验模型共10800个地表加速度峰值结果。统计分析了每一目标谱下加速度峰值的分布特征及其差异性,并通过傅里叶谱与目标反应谱对比分析初步解释了造成这一差异性的原因。结果表明:在剖面相同,目标反应谱相同的情况下,不同随机数得到的场地地表加速度峰值存在一定差异,大致呈现正态分布;且这种差异与地表地震动傅里叶谱峰值点周期对应的该地震动目标反应谱谱值的大小呈正相关。

基于物理的随机地震动模型研究

基于物理联系研究地震动随机性,建立了随机地震动与基底输入傅氏谱、场地固有圆频率和场地等价阻尼比之间的物理关系,从随机傅氏谱函数角度描述了地震动随机过程的随机性本质。结合Ⅳ类工程场地的实测地震动记录资料,由数值方法识别了给出基本随机变量的概率分布参数。与实测记录对比表明,本文建立的随机地震动模型具有明确的物理概念,可充分反映地震动的变异性特征。

风力发电高塔系统风致随机动力响应分析

介绍了一种高精度且高效的随机动力系统分析方法—广义概率密度演化方法。基于广义概率密度演化方法,结合随机脉动风场物理模型和"桨叶-机舱-塔体-基础"一体化有限元模型,分别对1.25MW风力发电高钢塔和钢筋混凝土风力发电高塔进行了风致随机动力响应分析,并将分析结果同确定性动力响应分析结果进行比较。研究表明,随机性对风力发电高塔系统结构风致动力响应分析的影响非常显著。

叠前地震资料噪声衰减的小波域方法研究

讨论了叠前地震记录中随机噪声的模拟方法,采用定性分析与Monte Carlo仿真相结合的方法,研究了在物理小波为基本小波的变换域该类随机噪声局部小波功率谱的统计特性,得出:其局部小波功率谱服从χ22分布.在此基础上,利用假设检验给出了在给定置信度下确定有效信号在小波变换域内能量分布空间的方法,通过在有效信号能量分布空间重建信号来压制噪声.给出了模型及实际地震资料算例,证明了本文提出的方法的有效性.

风力发电高塔系统抗风动力可靠度分析

介绍一种基于广义概率密度演化理论的动力可靠度分析方法.结合随机脉动风场物理模型和"桨叶-机舱-塔体-基础"一体化有限元模型,分别分析1.25 MW风力发电钢塔和钢筋混凝土风力发电高塔的抗风动力可靠度.研究表明,广义概率密度演化方法可以有效地分析风力发电高塔系统抗风动力可靠度.相比风力发电钢塔,钢筋混凝土风力发电高塔具有更高的可靠度.

基于物理机制的风力发电高塔系统风场模拟

为了准确确定作用于桨叶和塔体的风荷载,研究了基于物理机制的风力发电高塔系统风场模拟问题.依据随机过程的随机函数描述,提出了基于物理机制的旋转Fourier互谱,有效地考虑了桨叶旋转效应和桨叶上不同点风速之间的相关性.然后,对旋转Fourier谱(随机Fourier谱)作逆Fourier变换,实现了桨叶(塔体)的风场模拟.最后,结合典型的1.25 MW三桨叶变桨距风力发电高塔系统,进行了纵向风速场数值仿真研究.算例表明,该算法可以准确地模拟给定风环境的风力发电高塔系统脉动风速时程.

地震动随机函数模型研究(Ⅰ)——模型建立

基于随机过程的随机函数解释,发展了一种随机地震动模型。模型包括两个部分,分别是基于理论物理关系的Fourier幅值谱模型和基于经验关系的Fourier相位谱模型。基于拟加速度谱概念建立的幅值谱模型能够反映强震记录的幅值特性,而Fourier相位谱模型则利用累积相位谱的单值连续特性,以线性多项式与三角级数组合的形式给出。模拟记录与实测记录对比结果显示两者不仅在波形结构上相似性良好,而且反应谱层次亦吻合良好。

伪随机码超声扩频测距系统设计与算法

针对单脉冲回波方式的超声测距方法存在的缺陷,借鉴雷达中的脉冲压缩技术,介绍了基于伪随机二进制序列(m序列)的超声扩频测距实现方法.伪随机码与超声载波采用A SK(幅移键控)调制方式,介绍了伪随机码超声扩频测距硬件方案和超声测距时延估计模型.针对超声换能器带宽特性和单脉冲回波特点,分析了m序列参数设计方法.提出了一种基于FFT的伪随机码包络相关快速时延估计算法,该算法将信号解调与匹配相关融合,大大降低了运算量.实验表明,本文介绍的伪码超声扩频测距硬件方案和快速算法可在便携式超声测距系统中实现,并可在多基站超声定位系统中推广使用.

雷暴风三维脉动风速场数值模拟

基于壁面射流模型,将雷诺应力模型(RSM)计算得出的Reynolds应力张量引入Letchford谱和Panofsky谱,利用大涡模拟(LES)计算得出的脉动风速结果对其进行验算.对偏差较大的风谱函数进行进一步修正,得到与LES计算结果较吻合的自功率谱函数.结合随机流场生成技术和快速傅里叶变换技术,提出满足不可压缩条件和点相干函数的适用于雷暴风三维脉动风速场的高效的数值模拟方法.为了验证该方法的合理性,选取流场中水平径向风速较大处在高度方向上逐点生成三维脉动风速,对每个点的模拟结果从自功率谱函数和时间相关函数两方面进行验证.模拟值与目标值的吻合效果良好,说明采用提出的方法可以高效、准确地模拟出雷暴风的三维脉动风场.

HMT动态特性加载载荷研究

本文在对拖拉机工作过程中的驱动轮载荷的分析,得到其随机载荷的统计特征;对实测驱动轮载荷 进行参数识别,建立了五参数功事谱模型;采用傅里叶逆变换方法处理驱动轮载荷功率谱密度函数,得到随机载 荷的时域表达,在对驱动轮载荷结构分析的基础上,进行驱动轮载荷的离散化,指出其在试验台架上的实现方 法。

无规共聚聚丙烯中硬脂酸钙的测定

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对无规共聚聚丙烯(PP-R)中的硬脂酸钙进行快速定性分析,通过考察硬脂酸钙含量变化的系列PP-R的FTIR图,确定了对硬脂酸钙进行定性的特征吸收峰为1561cm-1;对无规共聚聚丙烯样品中的硬脂酸钙进行初步的定量分析。采用电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)间接测定硬脂酸钙含量;钙元素校准曲线在5.0—70.0mg/L浓度范围内的线性相关系数r=0.998;该方法定量分析PP-R中的钙的加标回收率在91.0%—104%之间,相对标准偏差在0.47%—1.21%之间,方法的准确性和精密度满足定量的要求。

一种基于迭代更新的稀疏傅里叶变换改进算法

快速傅里叶变换（FFT）是信号分析领域的重要算法，具有极其重要的地位。稀疏傅里叶变换（SFFT）是一种低复杂度的傅里叶变换算法，其计算速度是FFT的10～100倍，但是目前的SFFT算法均需要知道信号的稀疏度。针对该问题，文章提出了一种基于迭代更新的SFFT改进算法。该算法在信号稀疏度未知的情况下，通过循环迭代对信号进行更新并设置合适的噪声门限来终止迭代。实验结果表明，该算法计算精度高，抗噪性能好，能很好地解决稀疏度未知信号的频谱分析问题，扩展原算法的适用性。

改善随机调制抑制EMI性能的研究

随机PWM调制技术可有效解决电力系统中的电磁干扰(EMI)问题,被广泛应用于控制开关频率达到10 kHz及以上的高频开关器件中,然而,在相对较低开关频率下(如2 kHz),随机调制技术抑制EMI效果并不理想,甚至会使输出信号发生畸变。通过对随机调制扩频原理与随机开关函数及其傅里叶变换的研究,分析了低频下输出信号发生畸变的原因,结合输出信号滤波电路的传递函数,对LC参数值进行合理调整。结果表明,在相对低频下应用随机调制会增加输出信号的低频谐波,适当调整LC参数可更好地解决谐波问题,使随机调制具有更宽的开关频率应用范围,改善其抑制EMI的性能,并且随着开关频率的逐渐增大,随机调制抑制EMI的效果越来越好。

一种有效的结构纹理区分方法

提出了一种检索纹理图像的算法.由于纹理图像具有的多样性,处理不同的纹理图像应当采用不同的处理方法.比如,针对结构纹理图像使用小波的方法更为适合,而针对具有随机纹理的图像使用马尔科夫模型效果就更好.因此,在处理图像之前对其按照纹理的情况进行分类合并,就可以有针对性的处理各种纹理图像.我们提出的区分纹理图像的方法基于二值傅里叶谱,首先将纹理库中的图像按结构纹理和随机纹理划分,然后采用多方向小波contourlet提取图像特征来检索图像.实验表明,这种区分算法,可实质性地提高检索率.

风力发电高塔系统风致动力响应分析

风荷载是威胁风力发电高塔系统结构安全的主要外因之一。基于此,首先以典型的1.25MW变桨距风力发电高塔系统为背景,在有限元程序ANSYS开发环境下,建立了风力发电高塔系统"桨叶-机舱-塔体-基础"一体化有限元分析模型。其次,基于随机过程的随机函数描述,结合风速作用于旋转桨叶的物理机制,提出了旋转Fourier谱物理模型。再次,依据随机函数法生成目标场地的风场,进行了风力发电高塔系统一体化模型的风致动力响应分析,对比了风力发电高塔系统的静力计算结果与动力响应计算结果。研究表明:结构的风致动力放大效应显著,在设计过程中必须考虑该效应。同时,风力发电钢塔存在突出的拍振现象,动力响应明显偏大,而钢筋混凝土风力发电塔则不存在该现象。

随机森林方法预测膜蛋白类型

膜蛋白的类型与其功能是密切相关的,因此膜蛋白类型的预测是研究其功能的重要手段,从蛋白质的氨基酸序列出发对膜蛋白的类型进行预测有重要意义。文章基于蛋白质的氨基酸序列,将组合离散增量和伪氨基酸组分信息共同作为预测参数,采用随机森林分类器,对8类膜蛋白进行了预测。在Jackknife检验下的预测精度为86.3%,独立检验的预测精度为93.8%,取得了好于前人的预测结果。