高能同步辐射光源土体动力学参数反演方法

考虑到土体动力学参数是高能同步辐射光源等大科学装置环境微振动控制中场地振动响应评估的一个重要条件,基于常时微动测试提出土体动力学参数反演的方法,并在高能同步辐射光源现场开展了常时微动测试方法、单频激振器稳态激励法和锤击瞬态激励法原位试验和对比验证.试验结果表明,常时微动测试方法反演得到的土体动力学参数与其他2种方法的结果相差不大于15%,反演计算得到的土体相速度与实测相速度相差不超过5%.常时微动测试土体振动响应以Rayleigh波为主,具有测试设备便捷、测点振动响应相干性要求不高、不需要考虑测点与振源距离等优点.常时微动测试可为大科学装置场地土体动力学参数反演提供更简便可靠的分析方法.     

基于PSO-BP神经网络的地铁盾构场地土体参数反演

土体参数赋值与工程实际的差异是导致数值计算结果与工程实际不符的主要原因之一。针对BP神经网络参数反演存在的缺点,依托实测的太原地铁地表沉降数据,利用MATLAB神经网络工具箱结合正交法和数值模拟技术,构建了PSO-BP神经网络,对土体参数进行反演修正,并采用反演修正后的土体参数对下一工况进行了预测分析。分析结果表明:PSO-BP具有较高的计算精度,所建立的神经网络反演结构能够很好地反映地表沉降与土体参数之间的非线性关系,可以为同地区类似工程的土体参数取值提供参考。     

土钉和土体协同工作分析

为了进一步研究土钉和土体的协同工作机理,以杭州孔雀大厦土钉墙支护为实例,依据土钉抗拔反演分析参数,应用有限元方法模拟基坑开挖和土钉支护的施工过程,分析了土钉内力和土体位移在动态施工过程中的变化规律,同时获得了注浆加固后土体的力学指标,供土钉墙支护结构设计和施工参考。     

海域组合单元水质模型参数反演方法研究

参数反演是海域水质模型验证工作的主要难点之一,同时模型模拟海域内参数的统一赋值又降低了其实际的物理意义.本文建立海域组合单元水质模型参数反演的新方法:将研究海域划分为若干单元,敏感参数在各单元中独立赋值.将基于人工神经网络的数据驱动模型同水质模型有机结合,通过水质模型计算多参数匹配设计的工况,构建海域内部观测点的解集;以数据驱动模型归纳建立状态变量(污染物浓度)同多个控制变量(模型参数)之间的非线性关系.将实测资料带入关系中,进行模型参数随地域变化的组合单元优化反演研究.以渤海海域水质模型多参数反演为例,采用"孪生"试验验证参数组合单元反演新方法的可行性,结果表明该方法是有效的.     

某堆积体边坡滑面的强度参数反演研究

通过现有的资料分析,某堆积体边坡可能的破坏模式为覆盖层内部的滑动或沿滑动带的深层滑动.根据地勘资料、室内试验数据和边坡安全系数的计算方法,对边坡的岩土体力学强度参数进行反演分析.计算结果表明:建立准确的计算模型并采用参数反演所得出的结果客观、合理,通过对其他剖面的稳定性计算更进一步地验证了所得结果的合理性,为类似工程的稳定性分析以及强度参数的反演计算提供了参考依据.     

地铁隧道土体参数敏感性分析与正交反演

以郑州地铁工程为依托,现场监测数据为依据,采用敏感分析和数值模拟相结合的研究方法进行地铁盾构隧道土体力学参数的反演分析.利用MATLAB神经网络工具箱计算平台,计算分析土体变形量与其对应的力学参数之间的非线性关系,构建BP神经网络的训练结构;以地表竖向监测位移为输入样本值,对土体力学参数进行位移反分析.研究结果表明:影响地表变形的主要土体力学参数敏感度依次为内摩擦角(φ)、弹性模量(E)、内聚力(C)、泊松比(μ).应用FLAC3D软件模拟分析地铁区间隧道盾构施工过程的力学特征,并将其成果作为反演分析的样本数集;杂填土层弹性模量E1为7.60 MPa,内摩擦角φ1为22.5°;粉土层弹性模量E2为19.68 MPa,内摩擦角φ2为27.7°;粉质黏土层弹性模量E3为12.98 MPa,内摩擦角φ3为19.5°.现场应用证明了该方法的有效合理性.     

RandWPSO-LSSVM反演方法及其在大型地下工程中的应用

根据粒子群算法(PSO)和支持向量机(SVM)的特点和局限性,对其进行改进,建立随机权重粒子群-最小二乘支持向量机(RandWPSO-LSSVM)反演模型,由正交设计、均匀设计和三维有限元数值计算给出学习和测试样本,反演糯扎渡水电站大型调压井工程区的围岩力学参数和初始地应力场.研究表明:RandWPSO对LSSVM预测模型的优化效果明显比PSO好;反演得到工程区x向和y向侧压力系数分别为2.641 5和2.083 1,微新岩体、弱风化下层、弱风化上层、全强风化层岩体、断层等围岩的弹性模量分别为24.849 2,10.898 7,2.839 8, 0.270 4和0.651 3 GPa;反馈计算得到的位移相对实测位移误差较小,验证反演参数的合理性,也表明所建立的RandWPSO-LSSVM反演模型合理可靠,可有效指导大型地下工程参数设计和施工稳定性分析.     

基于降雨入渗深度反演的某黄土滑坡机理研究

黄土滑坡是我国西北地区常见的地质灾害,且滑动突然,规模巨大.针对黄土滑坡特点,在探讨滑坡滑动机理时,提出根据降雨入渗深度为界限,上部土体采用饱和土体的相应计算参数,下部土体采用天然土体的相应计算参数分段赋值的新思路.应用上述思路,在对甘肃某黄土滑坡现场勘察、确定利用遗传算法反演边坡稳定分析的重要参数--降雨入渗深度的基础上,结合数值分析软件FLAC2D和FLAC/SLOPE对该滑坡进行了详细分析.结果表明遗传算法反演岩土力学参数是可行的;该滑坡滑动时的降雨入渗深度为5.3m;滑动机理为降雨入渗导致黄土坡体上部推动下部滑动的推移式滑坡.图5,表1,参12.     

岩石弹塑性损伤参数反演在地铁车站中的应用

针对大多数弹塑性损伤模型存在涉及参数多且不易确定的问题,使用C++语言编制弹塑性损伤本构求解程序并将其集成到自主开发的基于差异进化算法(Differential Evolution,DE)的智能参数反分析程序中,通过算例验证了本构模型的准确性及智能反演程序的可行性.在此基础上,将该程序应用于大连地铁洞桩法车站的损伤参数反演工作中,通过第一个施工工序的监测位移反演损伤参数,并用反演所得参数对后续施工工序进行有限元模拟.研究结果表明:该方法及程序具有较好的可靠性,能够解决实际工程问题,对现场施工有较好的指导作用.     

隧道施工引起上覆土层变形规律研究

针对Peck公式在预测隧道施工引起地面沉降中不能考虑上覆土体体积变化的局限性,根据随机介质理论,建立了基于扩散传播方程可以考虑上覆土体体积变化的土体变形计算模型,以地面沉降分布为其边界条件,求得隧道上覆土层变形的计算表达式。在此基础上,利用典型工程案例实测数据拟合反分析了模型参数。计算结果分析表明:考虑隧道施工引起土体体积变化的计算模式更符合实际情况,并总结了模型计算参数的取值与土体性质的关系,为隧道施工引起上覆土层变形的预测提供了一条合理的途径。     

小生境技术对遗传算法的改进作用研究

将标准遗传算法用于最优化问题时存在早熟收敛和后期收敛速度缓慢的现象.本文扼要分析了遗传算法的运行机制,提出一种基于小生境改进遗传算法;对复杂函数的遗传优化仿真实验数据表明,改进的遗传算法不但具有良好的全局收敛可靠性,而且具有快的收敛速度.     

基于多群体遗传算法的非线性最小二乘估计

由于非线性模型参数估计理论广泛使用的传统牛顿类算法对初值的敏感性,以及简单遗传算法易陷入局部最优的问题,提出了一种多群体遗传算法,它采用多个群体执行遗传算法搜索解,并且能根据各个群体在较少迭代次数中找到的最优解动态调整参数域,提高了遗传算法的性能及搜索到的解是全局最优解的可靠性.实验结果表明:新的算法是一种有效的非线性...     

烧结优化配矿模型的设计与软件开发

针对铁矿石烧结配矿的特点,提出2种获得合适配矿方案的方法;应用BP神经网络技术和遗传优化技术分别建立烧结矿质量模拟模型和烧结寻优配矿模型;采用Visual C++6.0与Matlab混合编程的方式,开发烧结优化配矿模型的系统软件.研究结果表明:烧结矿质量模拟模型具有良好的泛化能力和自适应能力,并且预报准确率较高,转鼓强度预报命中率为90%,抗磨强度为86.67%,筛分指数为83.33%;采用烧结寻优配矿模型得到的优化配矿方案既可满足铁矿石供应情况,又可保证烧结矿的质量指标,优化效果明显,烧结优化配矿模型的系统软件实用性强,具有强大的存储、计算、预报和优化等功能.     

基于自适应伪并行遗传算法的动力学参数识别

为研究结构动力学参数识别问题,引入一种新的度量种群多样性的指标,构造了新的自适应遗传算子,结合伪并行遗传算法,改进了遗传算法的全局收敛性和收敛速度;利用ANSYS程序的参数编程,将其成功应用于动力学模型中弹性模量和阻尼的识别.数值试验表明,该方法具有满意的识别效果,并具有较强的抗噪能力,可用于工程实际.     

求整体优化全部解的区间排除遗传算法

为了改善单纯遗传算法中的模式欺骗和早熟现象,应用区间算法和遗传算法的理论、方法构造了一种区间排除混合遗传算法,并采用二阶Lipschitz扩展作为检验极值的条件,用计算实例验证了本算法在一类整体优化问题中具有收敛到全部解的优良性能,检验条件简单、容易实现,明显提高了收敛的速度、可靠性,很好地解决了模式欺骗和早熟现象.     

应急物资多式联运鲁棒路径优化

为解决灾后应急物资多式联运路径优化问题,考虑到应急物资运输网络的不确定性,针对各种运输方式的发班时刻限制,建立了不确定环境下带班期限制的应急物资多式联运鲁棒路径优化模型。同时考虑到计算机求解的NP难问题,设计了大变异遗传算法以及自适应遗传算法进行求解,并通过数值案例,对两种算法的求解结果进行了对比分析。研究结果表明：本文所设计的模型及算法可在不确定环境下快速选择出一条时效性好、鲁棒性强的应急物资调拨路径。     

遗传算法在电力电子电路控制参数优化中的应用

本文综述了遗传算法在电力电子电路控制参数中各个方面的应用情况,主要包括PWM控制参数优化、SHEPWM参数优化、交流斩波控制参数优化以及遗传算法与其他方法相结合的应用,详细分析了各种应用的核心问题,为遗传算法在电力电子电路控制参数中的进一步应用研究与实现提供一定理论依据。     

基于遗传算法的154T电动车牵引励磁PID控制器的设计

讨论了154T电动轮自卸车牵引励磁控制的基本问题;分析了传统PID控制器的不足和基于遗传算法PID控制器的优势;论述了遗传算法的原理、基本问题和实现步骤.研究了电动轮自卸车的牵引特性和牵引励磁控制系统的结构,根据设计,该系统被控对象可简化为二阶系统,而控制器采用基于遗传算法的PID控制.用MATLAB对PID参数整定进行了仿真,以考察利用遗传算法的进化能力优化PID的效果.仿真结果表明,经过遗传算法优化的PID控制器具有较高的精度和较强的适应性,能获得满意的控制效果.     

基于遗传算法的非线性系统参数优化方法

提出了一种基于遗传算法的非线性系统参数仿真优化方法，解决了非线性系统参数优化问题，由于遗传算法是在解空间的多个区城内进行搜索，能以较大的概率跣出局部最优，因此可找到整体最优解。仿真结果表明，该方法是一种有效的非线性系统参数优化方法。     

人工冻土单轴抗压强度GA-SVM预测模型

为了预计冻结法凿井中井壁结构设计中的人工冻土单轴抗压强度,利用支持向量机在处理小样本分类学习的独到优越性及遗传算法全局并行搜索优化的特点,结合影响人工冻土单轴抗压强度因素,提出了人工冻土单轴抗压强度不同核函数的遗传支持向量机计算模型,并运用该模型预计了两淮地区第四系人工冻土单轴抗压强度。结果表明,多项式核函数的遗传支持向量机模型较高斯径向基核函数及Sigmoid核函数的遗传支持向量机模型较准确地预计人工冻土单轴抗压强度。该模型为人工冻土单轴抗压强度的预计提供了一条新途径。