基于模糊综合评判的砂土液化判别

为了对砂土震动液化势进行预测,采用模糊综合评判理论建立了砂土液化可能性的模糊综合评判数学模型.选取标准贯入锤击数、地下水位、地震烈度、粘粒含量等4个实测特征指标作为模糊综合评判的因素集,对4个因素构造了相应的隶属函数,建立模糊关系矩阵,并依据4个因素在判别中的不同作用,拟定了对应的权重,运用N(·,+)算子对模糊矩阵进行运算,依据评判等级进行最终判别.通过对历史地震中砂土液化的实测数据进行综合评判验证,获得了非液化的判别正确率为85％,液化判别正确率为88％的较好结果.研究结果表明,模糊综合评判方法可有效地预测砂土液化势,可以作为砂土液化预测的方法之一.     

长输管线失效严重度多层次评价及应用

长输管线发生失效的主要因素包括外界干扰、腐蚀、施工缺陷、材料自身缺陷以及地面运移等,管线失效概率的大小决定着管线性能的可靠性,应用模糊数学中的综合评判方法对长输管线失效严重度进行多目标多层次模糊综合评判。评判集包括致命、严重、中等与轻微四个等级,因素类分为管线失效概率、失效对系统性能的影响以及管线可维修性等,每一因素类又由若干影响因素组成,通过多层次模糊综合评判得到长输管线失效严重程度大小。该方法较全面地评价了失效影响的各个因素,从而克服了仅依靠失效概率大小进行长输管线失效严重程度评价带来的不足。     

长输管线失效严重度多层次评价及应用

长输管线发生失效的主要因素包括外界干扰、腐蚀、施工缺陷、材料自身缺陷以及地面运移等,管线失效概率的大小决定着管线性能的可靠性,应用模糊数学中的综合评判方法对长输管线失效严重度进行多目标多层次模糊综合评判。评判集包括致命、严重、中等与轻微四个等级,因素类分为管线失效概率、失效对系统性能的影响以及管线可维修性等,每一因素类又由若干影响因素组成,通过多层次模糊综合评判得到长输管线失效严重程度大小。该方法较全面地评价了失效影响的各个因素,从而克服了仅依靠失效概率大小进行长输管线失效严重程度评价带来的不足。     

深井充填管道失效概率准则的模糊综合评判

以深井管道自流输送工艺为研究对象, 通过层次分析并利用二级模糊综合评判方法, 确定系统失效的可接受概率. 将深井充填工艺可能发生的输送失效划分为6个因素和5个等级. 在此基础上, 以层次分析法确定因素权重, 以等比值递增法或递减法确定5个因素等级隶属度, 应用经验和参照类似工艺系统将系统允许概率范围确定为[10-4 ,10-2], 并将其离散为9个区间. 最后, 采用三角函数和插值模糊推理及二级模糊综合评判方法, 得到了系统的模糊综合评判集和可接受的失效概率. 以管道设计水平较高、材料和施工质量一般、维护管理水平一般、运行环境较差、事故后果严重为例对系统进行评判, 得到其事故的可接受概率为7.743×10-4～12.915×10-4, 即介于适度发生概率到不易发生概率之间, 与现有系统实际发生的事故概率基本吻合.     

模糊综合评判失效及其处理

本文指出了用Zabeh(A,V)算符完成模糊矩阵合成进行综合评判的两型失效。指出了两型模糊综合评判失效产生的原因,提出并证明了两型模糊综合评判失效的判别定理,而且叙述了消除模糊综合评判失效的算法,并给出了一些例子。     

β分布在岩土工程模糊可靠性分析中的应用

基于概率论,给出了一种模糊可靠性指标的计算模型.选用分布区域有限的β分布作为随机变量的概率分布类型,由功能函数中随机变量的相关数据确定模糊事件的"模糊临界区间".将β分布函数引入到模糊失效事件的隶属函数中,使隶属函数具有在整个定义域上光滑、曲线中心对称的特点.针对岩土工程问题中功能函数较简单的情况,推导出计算模糊事件失效概率的具体表达式.通过实例得出了竖向承载桩承载力的模糊失效概率与相应的可靠性指标.计算实例表明,本方法在进行可靠性分析中具有精度高、计算简便等优点.     

基于层次分析-模糊综合评价法对城市内涝风险评估研究

该文通过城市内涝巨灾理论和场景进行风险识别,建立了多层次的洪涝灾害风险指标体系。并且引入模糊数学的概念,结合层次分析法与模糊综合评价法各自的优点,利用AHP法建立权重集,通过MATLAB软件编程计算出相应的模糊一致判断矩阵、隶属度矩阵、二级指标评判集、一级指标评判集及目标指标综合评判集。采用层次分析-模糊综合评价法建立完整的洪涝灾害风险评估体系,估计出风险概率和风险损失结果,划分风险等级并依此给出对应的风险措施。最后将此体系应用于湖南长沙,对该城市进行内涝灾害风险评估。     

遥感图象频谱的模糊相似优选处理

本文提出了对遥感图象的频谱数据进行模糊相似优选处理的方法。将航空图片中三种不同类型的森林信息的频谱进行了模糊综合判别,给出了判别结果。结果表明、森林信息频谱的相似程度可以给出森林分布的类型,与实际调查资料相一致。     

定额测定时优选施工企业的模糊贴近度综合评判法

定额测定时,施工消耗量的外业数据要通过施工企业的现场测算获得,选择那一个施工企业是我们首要考虑的问题,但是对施工企业的优选过程要考虑多方面的因素,不能仅靠主观判断,因此采用一种数学方法进行判别。本文采用模糊数学等级评判的一种决策方法——贴近度法进行分析,通过模糊评定施工企业属于哪个等级,同时考虑2个模糊等级的靠近程度,从而获得合理的等级评判结果。模糊贴近度法能够避免由于最大隶属度原则的失效而产生的不合理性,使得我们在选取施工企业时能够更加贴合实际。     

基于改进模糊C均值聚类算法的城市道路状态判别方法

针对传统模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)算法与阈值法两种交通流状态判别方法在适用性上的不足,通过分析交通流数据的分布特征,以各状态数据的离散性变化差异作为参考进行状态的划分,在FCM算法的基础上加入历史先验数据与后验概率进行初始聚类中心的优化;并将传统欧氏距离替换为对多维度数据之间变化关系与空间分布更加敏感的马氏距离进行算法改良,使交通状态判别结果更加接近实际交通运行状况;并用实验数据进行算法验证,验证了方法的稳定性与结果的有效性,判别结果与数据表现也更加接近。     

数控机床故障率分布曲线定量化建模及应用

为了对数控机床故障率分布曲线进行定量研究,对数控机床的故障数据作威布尔线性回归分析,由威布尔概率图分析结果,运用两重威布尔分段模型建立了包含早期故障期和偶然故障期的数控机床故障率分布曲线,阐述了模型建立的方法和利用极大似然法估计参数的过程,确定了早期故障期持续时间,通过与实际使用情况比较验证了该模型的正确性。最后,利用该模型构造目标函数,对保修期进行研究,得出了数控机床最优保修期。     

基于综合故障率的配电网实时风险评估

针对现有故障率计算模型不能同时兼顾设备运行状态和网架结构对设备故障率的影响,以及配电网的风险评估模型不能有效反映设备的实时状态等问题,提出了一种基于综合故障率的配电网实时风险评估方法.该方法考虑了主要故障因素之间的协同作用,对原有的状态评价模型进行改进,将计算准确的设备故障率代入基于健康指数的实时故障率模型中,拟合得到待定系数,根据在线监测数据计算设备在渐变性因素影响下的故障率,根据待评估配电设备所处环境突发性因素的实时强度、装备水平和网架结构水平,计算突发性潜在故障率和综合故障率.采用馈线分区的方法计算各负荷点的实时停电概率和停电风险,并通过广州地区的实例分析找到了配电设备和负荷点的薄弱环节.     

低矮房屋风压时程的概率分布

对一低坡度的低矮房屋进行刚性模型测压试验,首先对其屋面的偏度分布进行了分析,进而利用概率图相关系数(PPCC)方法,对不同区域的测点风压系数时程和面积平均后的风压系数时程概率分布用Gamma分布、广义极值(GEV)分布及对数正态(Lognorm)分布进行拟合比较.试验结果表明:屋面在斜风向下各区域的偏度差别较大,其锥形涡的涡轴上偏度较小,小于0.50,而两翼偏度均大于1.50,最大的已超过3.00;偏度较小(小于0.80)的时程与对数正态分布吻合得最好,偏度较大(大于0.80)的时程与广义极值分布吻合得最好;随着偏度的增大(达到1.50以后),这三种分布和原始时程的概率分布误差越来越大;面积平均后的时程偏度都在0.50～1.50,和三种分布吻合得都很好.     

冗余系统共因失效概率预测模型

根据可靠性数学理论,从零件失效物理模型应力-强度干涉模型出发,把零件失效概率看作是服从某种分布的随机变量,推导了冗余系统共因失效概率预测模型的数学表达式.通过Monte Carlo仿真法和神经网络技术,得到了该随机变量的分布类型及分布参数.该模型可以根据系统的有限失效数据预测系统任意阶失效概率,能够弥补传统共因失效模型的信息遗漏问题.最后给出实例,并与传统的BFR模型对比,结果表明,该方法比BFR模型更能精确地与实际吻合.     

两参数BS疲劳寿命分布的拟合检验以及环境因子的近似区间估计

两参数Birnbaum-Saunders(BS)疲劳寿命分布是概率物理方法中的一个重要的失效模型,它比常用的寿命分布,如威布尔分布、对数正态分布,更适合描述某些由疲劳引起失效的产品的寿命规律,其主要应用于对疲劳失效以及电子产品性能退化失效的分析研究.在全样本场合,利用徐晓岭等的研究中刻度参数的对数矩估计的性质,构造了两参数BS疲劳寿命分布拟合检验的检验统计量,并通过3个实例说明拟合检验方法的应用性.给出了两种求两参数BS疲劳寿命分布环境因子近似区间估计的新方法,通过Monte Carlo模拟与原有的方法进行了比较,发现利用对数正态近似的方法优势明显,并通过一个算例说明方法的应用性.     

基于勒让德多项式逼近法的M-C强度参数概率分布推断

 在岩土工程可靠度分析中, M-C 强度参数概率分布类型研究是一项基础性工作, 为此提出了岩土抗剪强度参数概率分布函数的勒让德多项式推断法。以岩石常规三轴试验数据为原始信息, 根据组合理论和线性回归分析方法, 构建了内摩擦角φ、摩擦系数f 和黏聚力c 的小样本信息库, 对样本数据的概率分布类型进行假设检验, 通过有限比较法得到M-C 强度参数的最优经典概率分布类型为正态分布。基于勒让德正交多项式逼近法得到了φ、f 和c 的概率分布函数, 并利用K-S 检验法与正态分布进行计算精度比较。结果表明, 勒让德多项式推断得到的概率分布函数的K-S 检验值比正态分布的小, 更符合样本实际观测数据的分布规律。     

Two Probability Plots of the Three-Parameter Lognormal Distribution

The two-parameter lognormal distribution is a variant of the normal distribution and the three-parameter lognormal distribution is an extension of the two-parameter lognormal distribution by introducing a location parameter. The Q-Q plot of the three-parameter lognormal distribution is widely used. To obtain the Q-Q plot one needs to iteratively try different values of the shape parameter and subjectively judge the linearity of the Q-Q plot. In this paper,a mathematical method was proposed to determine the value of the shape parameter so as to simplify the generation of the Q-Q plot. Then a new probability plot was proposed,which was more easily obtained and provided more accurate parameter estimates than the Q-Q plot. These are illustrated by three realworld examples.     

稳健设计中的稳健可行性分析

针对稳健设计中的约束可行稳健性问题,提出了一种新的稳健优化设计方法。通过分析不确定因素对约束的影响,提出了利用最大波动分析计算在不确定性因素影响下约束的最大波动量,将该变化量作为惩罚项添加到原约束中,构造了两级优化数学模型。顶级优化是在原有常规优化的数学模型基础上添加了稳健可行性的判断指标,次级优化用来判断稳健性指标的值。与其他方法比较,该方法不需要知道不确定因素的概率分布和约束的梯度信息。实例结果证明该方法是可行的。     

多失效模式下基本变量的重要性测度及其解法

基本变量的重要性分析是工程设计及安全评估的一项必要工作．针对工程实际中经常出现的多失效模式可靠性模型,提出了基本变量对多失效模式下多维响应功能函数全局联合概率分布的重要性测度指标——重要性测度1．同时针对可靠性设计的特点,建立了多失效模式下基本变量对多维响应功能函数局部概率分布的两种重要性测度指标,即基本变量对失效域内多维响应概率分布的重要性测度——重要性测度2和对系统失效概率的重要性测度——重要性测度3,推导了其性质,比较了3种重要性测度的异同和适用范围,并给出了一种求解3种重要性测度的标准方法,从该标准方法的求解过程可以看出,在求解基本变量对多维响应功能函数重要性测度1的同时可求得重要性测度2和3,也即在不增加计算量的同时,该标准方法可为设计人员提供更多的参考信息．最后,以数值和工程算例验证了所提指标和方法的正确性和可行性．     

土坡渐近破坏的模糊概率模型

本文提出了土坡渐近性破坏的模糊概率模型。渐近性破坏定义为在统计均质土体中，沿着潜在滑动面破坏区空间地和连续地扩展。滑动面上任一分块的局部安全储备假定遵循正态分布，而任意两相邻分块连接部的安全储备假定为两维正态分布。由概率论和模糊数学理论得出了各分块发生局部破坏和破坏扩展的模糊概率计算公式。用提出的模型研究渐近性破坏，有助于深刻理解相邻分块或土体截面上稳定性的相互关联特性．实例表明，本方法是可行的。