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相似文献
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1.
岩体弹性模量反分析的进化差分方法   总被引:1,自引:1,他引:0  
考虑到岩体弹性模量反分析本质上是一个复杂的非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径.本文将具有收敛速度快、易于实现和全局寻优能力强大等优点的差分进化算法(Differential Evolution,DE)融入到岩土工程数值计算程序(FLAC3D)中,提出了基于DE算法的岩体弹性模量反分析方法,并通过一个简单算例验证了该方法的正确性,结果也表明该方法是科学可行的,具有较高的精度.  相似文献   

2.
在动荷载作用下,边坡内部岩体参数将随之发生动态变化.许多数值模拟研究中选取计算参数的依据不够充分或者较为模糊,工程计算中一般根据经验将静态弹性模量值增大,这将导致计算结果很难吻合实际情况.如能较为准确地把握岩体力学参数在动荷载作用下的变化规律,在数值模拟中选取适当的力学参数进行计算,可极大地提高数值模拟的可靠性.因此,本文以振动台物理模拟试验结果为基础,结合拟合优度算法提出动荷载作用下层状岩质边坡内部力学参数的优化公式,合理修正数值模拟中选取的力学参数值.利用FLAC3D差分软件对优化后的数值模型进行验证计算,计算结果和试验结果较为吻合.该优化方法可以在有限试验的基础上,结合数值模拟方法较为精准地计算多种拓展的概念模型,更好地分析地震动作用下不同内部结构的复杂地质边坡动力响应变化规律.  相似文献   

3.
为研究多孔爆破条件下的岩体破碎和爆破振动,采用完全重启动数值模拟方法和拉格朗日算法计算岩体爆破破碎过程,获得了岩体特征点的爆炸振动数据,对数值模拟和现场监测特征点振动速度进行对比,二者比较吻合. 研究结果表明,采用拉格朗日算法和完全重启动数值模拟方法可以较好地描述多孔岩体爆破过程中各起爆段别破碎和振动情况.  相似文献   

4.
针对复杂地下工程岩体力学参数反演时因大量调用数值计算模型导致计算耗时大的问题,提出一种新的仿生优化代理反演方法,即蜜獾优化算法(HBA)-高斯过程回归(GPR)-三维快速拉格朗日数值计算(FLAC3D)方法。该方法将围岩的实测位移与数值计算结果间的误差作为目标函数,将岩体力学参数作为优化变量,利用全局寻优性能优异的HBA搜索目标函数全局极小值,并采用牛顿优化算法进行当前最优算子邻域的局部寻优,局部寻优中采用GPR代理模型而非基于FLAC3D计算所构建的目标函数作为算子适应度评价工具。研究表明,与基于单纯仿生优化算法的反演方法相比,在达到相同计算精度条件下本文方法的数值模型调用次数显著降低,适用于单次数值计算较为耗时的复杂地下工程岩体力学参数快速识别。  相似文献   

5.
基于颗粒流PFC~(3D)理论及方法,结合无人机高精度航拍影像数据,对中武山危岩体失稳过程进行数值模拟方法研究。通过PFC~(3D)构建三维地质模型进行崩塌模拟,计算得出危岩体的运动路径。在模拟的运动路径中选取6个运动剖面,采用Rockfall软件进行二维运动过程计算,得出腾跃高度、冲击能量、岩块速度等计算结果。中武山危岩体模拟结果表明,PFC~(3D)三维运动模型结合Rockfall软件的数值模拟方法,可较好地模拟危岩体的失稳运动过程。研究方法相比以往研究具有更好的可视化特性,研究得到的相关参数可为后续灾害防治工作提供参考,进而可提出有针对性的治理措施。研究结果对防灾减灾工程具有重要的现实意义。  相似文献   

6.
引入了一种新型智能优化算法差异进化优化算法,建立采矿巷道围岩参数的识别方法.基于正交设计和均匀设计方案进行巷道开挖的数值试验,建立围岩力学参数与监测位移的映射关系回归模型.以计算位移和监测位移的误差为适应值,采用差异进化优化算法进行参数识别.在探讨差异进化算法原理和参数识别步骤基础上,将该方法应用于金山店铁矿进路巷道分析.分析结果表明该算法具有优良的全局快速收敛性,是具有较强适应性的新型巷道参数识别方法,具有良好应用前景.  相似文献   

7.
振动信号特征识别是一种有效地非侵入式高压开关机械故障诊断方法。提出采用互补集合经验模态分解(CEEMD)结合相空间重构提取有效特征,输入到差分进化算法(DE)和烟花算法(FWA)优化支持向量机(SVM)核函数参数的分类器,实现DE-FWA-SVM对机械故障诊断的准确识别。首先,通过CEEMD将振动信号分解成一系列固有模态函数(IMF),对相关系数较大的IMF分量进行相空间重构,提取表征混合特征的最大李雅普诺夫指数和关联维数构造特征向量;引入DE算法优化FWA算法的求解精度和收敛速度,再以DE-FWA对SVM参数寻优,解决SVM参数选择敏感问题;最后根据模拟四种典工况进行试验分析,结果表明:该振动提取方法能准确提取特征,DE-FWA-SVM表现出更优分类性能。  相似文献   

8.
提出了一种实现分数傅里叶变换快速计算的改进算法,该算法将量纲归一化的方法应用到分数傅里叶变换光学系统中,严格导出了空域、分数傅里叶变换域和傅里叶变换域的采样间隔,并根据该采样间隔模拟分数傅里叶变换光学系统实现了分数傅里叶变换快速算法.相应的数值模拟实验表明:该算法计算的强度值结果与Kutay的算法相应的计算结果一致;以Kutay算法的计算结果为参考,该算法计算的准确性要优于Bultheel的算法的计算结果;与Kutay的算法和Bultheel的算法相比较,该算法的计算速度较快.实验还表明,该算法的计算结果不会随人为确定的2个参数(波长和透镜焦距)的变化而变化,具有良好的稳定性.  相似文献   

9.
研究简谐荷载作用下框架结构动力响应的高效率计算方法,提出了基于精确单元的一种直接方法.首先简要总结了已有的简谐响应计算的振型叠加法和直接法,并进行了比较分析.介绍了基于控制微分方程位移通解构造的精确形函数、精确单元及相应的单元特性矩阵;在单元内部阻尼影响可忽略不计的情况下,这种单元可以精确地模拟给定频率简谐荷载引起的单元振动响应.此时采用直接法,即使每个杆件仅用一个精确单元模拟也可得到精确数值解.对受阻尼影响的结构,提出的改进算法的计算精度也远高于常规方法.最后,给出了数值算例,证明新方法的有效性.  相似文献   

10.
为改进差分进化(Differential Evolution,DE)算法的搜索能力,提出一种新的混沌差分进化算法(CGLSDE)﹒首先,该算法利用混沌序列替换DE参数并采用混沌全局搜索算法来改进DE的全局搜索能力;其次,CGLSDE算法还采用了单维和多维的混沌局部搜索来改进DE的局部搜索能力﹒仿真结果表明:CGLSDE算法在解决高维整数非线性规划(INLP)问题和高维混合整数非线性(MINLP)问题上,其性能要好于其它3种混沌差分进化算法﹒  相似文献   

11.
基于改进差分进化算法的超临界水氧化动力学参数估计   总被引:5,自引:0,他引:5  
为了准确地估计反应动力学参数,提出一种改进差分进化算法(MDE),能根据算法搜索进展情况而自适应地确定变异率,使算法在初期保持个体的多样性,避免早熟;在后期逐步降低变异率,保留优良信息,避免最优解遭到破坏,增加搜索到全局最优值的概率。与传统的差分进化算法(DE)相比较,MDE算法的离线性能和在线性能都有较大的改进,搜索到全局最优解的概率获得较大提高,对算法参数的敏感性低。将MDE算法应用于2-氯苯酚在超临界水中氧化反应动力学参数的估算,获得模型的拟合相对误差绝对值之和比文献报道值降低了14.2%。  相似文献   

12.
差分进化算法是一种新兴的优化算法,与最小二乘法等梯度类算法相比,它能够进行全局寻优且对初值不敏感,具有广泛的应用前景.建立某型飞机刚体运动的6自由度非线性动力学模型,在叠加一定比例白噪声的情况下获得其仿真数据,使用差分进化算法辨识出该型飞机的纵向运动气动力参数,辨识结果与真实值较为吻合,证明该算法是可行的.多组试验表明:对于该型飞机的动力学模型和仿真数据,使用差分进化算法的辨识结果与使用最小二乘法、普通粒子群算法的辨识结果相比,具有更高的精度和更强的鲁棒性.  相似文献   

13.
沥青混合料三维离散元虚拟单轴蠕变试验   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了从沥青混合料不连续特征的角度研究其永久变形行为,采用离散元方法进行了沥青混合料三维离散元虚拟单轴蠕变试验,生成了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料三维离散元虚拟试件,对虚拟试件微观组成成分之间的接触赋予了相应的微观接触模型,并采用基于时温等效原理的方法对粘弹性离散元模型的计算效率进行了优化,最后将三维虚拟试验结果与二维虚拟试验及室内试验结果进行了比较.研究表明:时温等效原理能够大大减少粘弹性离散元模型的计算时间;三维虚拟试验结果与室内试验结果相差无几,二维虚拟试验结果大于三维虚拟试验及室内试验结果,且随着荷载的增大差异也随之增大.  相似文献   

14.
一种改进的快速高效的差分进化算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
文章针对差分进化算法收敛速度和全局搜索能力之间不能同时兼顾这一问题,提出了一种改进的差分进化算法,该算法从动态更新种群、递增策略的交叉概率因子及递减策略的缩放因子对标准DE算法进行了改进,并用6个典型的测试函数对改进的差分进化算法和标准差分进化算法进行测试比较,结果表明改进后的差分进化算法在收敛速度、收敛精度和算法鲁棒性方面都要优于标准差分进化算法,采用动态更新种群的策略也有效地提高了算法的运算效率.  相似文献   

15.
There is strong correlation among the ionospheric longitudinal structures of wavenumber-3 (WN3), wavenumber-4 (WN4), and eastward-propagating diurnal tides with zonal wave numbers s = 2 and 3 (DE2 and DE3) in the upper atmosphere. The total electron content derived from the Global Ionospheric Maps of the Jet Propulsion Laboratory is used to deduce the latitudinally total electron content (ITEC) in the low-latitude ionosphere, and TIDE/TIMED observations are employed to obtain zonal and meridian winds of the mesopause and lower thermosphere. Through Fourier transformation, various ionospheric longitudinal harmonic components and tidal patterns are derived from the ionospheric and upper-atmospheric observations, and we compare the annual/inter-annual variations in ionospheric harmonic components WN3 and WN4 with those in atmospheric tides (DE2 and DE3). It is found that the annual and inter-annual variations in WN3 and WN4 are consistent with those in DE2 and DE3 zonal wind components respectively, while they are inconsistent with those in the meridian components. We then decompose the harmonic components into “tidal patterns”, finding that the “DE2” and “DE3” patterns are the main parts of WN3 and WN4 respectively. Their annual and inter-annual variations are similar to those of atmospheric tidal patterns (DE2 and DE3). Complex correlation results show that correlation between the ionospheric “DE2” in WN3 and the atmospheric tidal DE2 zonal wind component is quite strong in the Northern Hemisphere, while that between the ionospheric “DE3” in WN4 and the atmospheric tidal DE3 zonal wind component is much stronger at low latitudes. At the same time, the contribution of the meridian wind component is very weak. Above all, the atmospheric tidal DE2 and DE3 patterns are important factors of the ionospheric WN3 and WN4 structures.  相似文献   

16.
Global structures of the DE3 tide   总被引:2,自引:0,他引:2  
Chen  ZeYu  Lu  DaRen 《科学通报(英文版)》2009,54(6):1073-1079
The Hough mode decomposition (HMD) is used to investigate the global structures of the eastward propagating diurnal tide of zonal wavenumber 3 (DE3). The tide is delineated by using the SABER/ TIMED temperatures collected during 2002―2006. The HMD analysis results show that the DE3 tide is primarily dominated by two leading propagating Hough modes, i.e., (-3, 3) and (-3, 4) modes; the in-fluences .of the other Hough modes including trapped modes can be neglected. Based upon the HMD analysis results, this paper first reported the maximum of the tidal activity in the MLT region. The re-sults show that the DE3 tide exhibits annual unimodal distribution with the maximal amplitude occur-ring at 110 km in late summer (around July each year). Moreover, characteristic 2-year period variation is observed in the (-3, 3) Hough mode. And this type of inter-annual variation is further reflected in the tidal amplitude at 110 km height. For example, corresponding to the 2-year variation of the (-3, 3) mode, the DE3 tidal amplitude exhibits two substantially enhanced activities with maximal amplitude exceed-ing 12 K in 2002 and 2004, respectively. Moreover, current investigation results indicate that the influ-ence of the second propagating Hough mode, (-3, 4) mode, is important, in particular at the height un-der 100 km, where the DE3 amplitudes exhibit antisymmetric distribution with respect to the equator. The (-3, 4) mode exhibits bimodal distribution over a yearly course, which dominates the DE3 tide in the lower mesosphere. For example, two maximal DE3 activities were observed in late-winter-to-early- spring and late-autumn-to-early-winter, respectively. The first maximum is seen in the south of the equator, and the second maximum is in the north of it.  相似文献   

17.
差分演化算法作为一种高效的全局优化方法,在众多领域得到了成功的应用.本文首次将差分演化算法引入到证券投资组合中,研究以Markowitz的均值-方差模型为基础的最佳证券组合的优化求解.实验结果表明,该算法与经典的传统遗传算法和粒子群优化算法相比,具有更快的收敛速度及更好的优化结果.  相似文献   

18.
To implement self-adaptive control parameters, a hybrid differential evolution algorithm integrated with particle swarm optimization (PSODE) is proposed. In the PSODE, control parameters are encoded to be a symbiotic individual of original individual, and each original individual has its own symbiotic individual. Differential evolution ( DE) operators are used to evolve the original population. And, particle swarm optimization (PSO) is applied to co-evolving the symbiotic population. Thus, with the evolution of the original population in PSODE, the symbiotic population is dynamically and self-adaptively adjusted and the realtime optimum control parameters are obtained. The proposed algorithm is compared with some DE variants on nine functious. The results show that the average performance of PSODE is the best.  相似文献   

19.
提出基于微分进化和加权模糊C均值的图像分割方法.鉴于加权模糊C均值算法对初始值敏感、容易陷入局部最优的缺点,采用微分进化进行全局寻优,能够找到全局最优的模糊划分;考虑到欧氏距离的局限性,实验中引入特征距离,改善了图像分割效果.实验结果表明,该方法的收敛速度更快、稳定性更好,所获得的适应度值更高.  相似文献   

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