基于零空间法的柔性多体系统动力学计算及仿真

为了实现柔性多体系统动力学的程式化建模及精确求解,利用自然坐标建立了柔性多体系统带拉格朗日乘子的动力学模型.将约束雅可比矩阵的正交补应用于该模型的处理过程中,通过零空间的正交基将模型转化为纯微分形式,并在时间域内进行离散,给出了数值解法和详细的仿真计算步骤,完成柔性重力摆的动力学建模与计算.仿真结果与运用传统方法所得的结果一致,验证了此建模及计算方法的正确性.针对在空间可展机构中广泛应用的柔性剪式机构,通过在Mathematica环境下编程,建立了动力学模型,并基于零空间法进行数值计算和仿真,得到柔性剪式机构在驱动力作用下的动力学响应曲线及横向振动引起的末端位置误差.     

求解受约束的多体系统动力学的一种方法

用自然坐标描述多体系统,经过约束方程的雅可比矩阵的零空间建立了自然坐标形式的多体系统动力学方程,并进而表示成广义动量的形式,给出了其数值分析的过程,最后举了一个算例。     

一种快速的零空间算法

为了进一步提高零空间算法的运行效率,提出了一种新的快速的零空间算法(FINBSA).FINBSA不需要进行特征值分解或奇异值分解,而只需一次正交三角(QR)分解就可以求得最佳投影矩阵,使得FINBSA的算法复杂度比现有的零空间算法要低.在PIE人脸库上的实验结果表明,FINBSA的识别率与现有的零空间算法相同,但是远比现有的零空间算法要高效,尤其是在训练样本数较多时,FINBSA的运行时间比现有零空间算法节省了100%以上.     

有极符号零空间的矩阵与极拟S*-阵

有符号零空间的矩阵在有符号解的线性方程组的研究中起着重要的作用,同时它也是L-矩阵类,拟S*-矩阵类的共同推广.有符号零空间的矩阵的特征刻画的研究,说明了讨论一些特殊的有符号零空间的矩阵类是有益的.为此,提出了有极符号零空间的矩阵与极拟S*-阵,并通过引入矩阵的列极小的标准项秩分解型的概念,给出了它们的特征刻画.     

基于零空间最大距离的高光谱图像端元提取算法

端元提取是高光谱图像分析中的一项重要而具有挑战性的任务,它是解决高光谱图像混合像元分解最关键的步骤.文中给出了基于零空间的距离计算方法,在此基础上提出了零空间最大距离算法快速地提取端元.利用零空间与端元所张子空间之间正交补的关系,在数学上严格证明了当数据完全符合单形体条件时,算法能够准确地提取所有的端元,为基于最大距离的端元提取提供了重要的理论依据.算法通过了真实高光谱图像的检验,实验结果表明,零空间最大距离算法具有较好的端元提取效果.     

基于互补子空间线性判别分析的人脸识别

基于随机子空间,提出了一种用于人脸识别的互补子空间线性判别分析方法. 与Fisherface和零空间线性判别分析相比,该方法同时在主元子空间和零空间中进行判别分析,并在特征层融合这两个子空间的判别特征. 根据最适宜的零空间状态构建随机子空间,随机子空间的融合在决策层进行. 多个人脸数据库上的实验结果表明,本算法能够有效地解决线性判别分析中的小样本规模问题.     

AX—XB型广义导算子的零空间

讨论了广义导算子δＡＢ（δＡＢ（Ｘ）＝ＡＸ－ＸＢ）的零空间，对某些特殊类算子及对有限维Ｈｉｌｂｅｒｔ空间上，给出了使广义导算子δＡＢ的各次零空间相等的一些充要条件。     

AX－XB型广义导算子的零空间

讨论了广义导算子δ＿（ＡＢ）（δ＿（ＡＢ）（Ｘ）＝ＡＸ－ＸＢ）的零空间，对某些特殊类算子及对有限维Ｈｉｌｂｅｒｔ空间上，给出了使广义导算子δ＿（ＡＢ）的各次零空间相等的一些充要条件．     

基于零空间的网络编码云存储完整性校验方案

基于网络编码云存储的数据完整性校验过程,面临着验证过程中计算开销较大、安全性弱等问题。为解决这些问题,该文提出了基于零空间的网络编码云存储数据完整性校验方案——NS-NCCS。该方案首先计算出原始信息的零空间,利用零空间生成验证向量,并将验证向量发送给独立的第3方验证节点完成数据验证。分析与计算结果表明:与NC-Audit方案相比,该方案在完整性验证过程中可以显著降低漏检率、有效防止验证节点反推出原始信息、节省计算开销以及有效支持数据修复。     

基于潜变量模型的复杂过程生产设计方法

针对工业品生产过程控制中输入变量的确定及零空间问题求解等复杂过程的生产设计问题,在现有的多元潜变量建模及生产设计等相关问题研究成果的基础上,深入研究了主元回归方法的应用策略和生产设计问题,提出了一种基于潜变量模型的复杂过程生产设计方法.通过与基于标准回归模型生产设计方法对比,展示了该方法的优越性.该生产设计方法的操作条件不仅能够满足工业生产过程产品质量的要求,而且与历史工况的关联结构和范围保持一致,为零空间问题的解决提供了可行方案.最后通过仿真验证了该类方法求解含有零空间的生产设计问题的有效性.     

一种用于风洞的新型柔索驱动并联机构设计

该文阐述了柔索驱动并联机构的特点及其潜在的应用范围，提出了一种新型的六自由度柔索驱动并联机构的结构形式。采用几何方法给出了该机构的构型设计过程，建立了该机构的数学模型，并进行位置分析和静力学分析；在此基础上利用正交补的方法，给出工作空间的判别条件；最后在Mathematica环境下编程进行仿真，获得了该机构工作空间的数值表示。     

重复荷载作用下非饱和黄土的动力特性研究

通过对神河高速非饱和黄土在不同围压下进行振动三轴试验,测定了非饱和黄土的动弹性模量和阻尼比,以及黄土的动本构关系。结果表明,动弹性模量随动应变值增大而减小;在相同固结比条件下,动弹性模量随固结压力值增大而增大;随着动应变增大,非饱和黄土的阻尼比随之增大;非饱和黄土的动应力-动应变关系可近似用双曲线模型表达。同时分析了动弹性模量随动应变的规律,进一步验证动三轴试验中动弹性模量的变化规律的合理性。     

动态数据距离与动态数据几何辨识-恢复

应用P-集合,提出动态数据偏离度概念与动态数据距离的概念。动态数据偏离度包括内-动态数据偏离度、外-动态数据偏离度与内-外动态数据偏离度;动态数据距离包括内-动态数据距离、外-动态数据距离与内-外动态数据距离。应用动态数据偏离度与动态数据距离,得到动态数据的辨识与恢复定理,给出信息系统动态稳定数据的几何辨识准则,并给出应用。动态数据距离使得信息系统动态数据辨识与恢复直观化,是研究信息系统数据变化的一个几何工具。     

循环动载下土工格栅加筋砾性土动力特性试验分析

为探究相同动应力比和相同动应力幅值下围压对加筋砾性土动力特性的影响,通过GDS动态三轴测试系统开展了土工格栅加筋砾性土动三轴试验。研究了相同动应力比和相同动应力幅值下围压对加筋砾性土轴向累积应变、回弹模量、动孔压的影响。结果表明:动应力比相同时,围压增大轴向累积应变随之增大,而动应力幅值相同时其规律恰恰相反;随围压的增大,回弹模量和动孔压均增大;相同动应力幅值时,回弹模量在振动初期的衰减较为明显,围压为120 kPa时衰减现象最为显著;随着围压的增大,动孔压均呈增大趋势,而孔压比基本维持在0.5左右,表明加筋砾性土具有良好的抗液化性能。     

饱和砂的动孔压演化特性试验研究

利用GDS 10 Hz/20 kN双向振动三轴系统,对饱和砂进行不排水动三轴液化试验,研究了液化进程中动孔压的发展规律,并阐述了动孔压的演化机理.基于试验结果,提出适用于饱和砂的动孔压应变模型.该模型直接和动力分析中应变幅相联系,能够弥补应力模型的不足,并具有较好的适用性.等压固结条件下,动应力和固结压力对动孔压比与动应变比的关系影响较小,动孔压发展规律可近似用同一模型表示.不同动应力和固结压力作用下,饱和砂土动孔压的增长模式用Seed提出的孔压应力模型描述时,试验常数可取相同值.     

风景区城市化现象的动力机制分析

从动力主体、动力媒介、动力作用、胁迫效应和制约条件等多层次,逐步深入探讨了风景区城市化现象的动力机制.认为该现象是在旅游业迅猛发展和城市化进程的强力推动下,由政府、企业、居民和旅游者4个利益主体通过“旅游需求-旅游供给”这一动力媒介,推动经济力、社会力和技术力三者相互作用而形成的,它不仅会对景区生态环境产生胁迫效应,而且也要受制于景区生态环境容量的约束.     

扰动频率对动压气体轴承动态刚度和阻尼系数的影响

采用偏导数法求解动压气体润滑Reynolds方程，给出了动压气体轴承动态刚度和阻尼系数普遍适用的计算方法．进行了有限元数值仿真，计算了动压气体轴承的动态刚度和阻尼系数，并重点研究了扰动频率对这些系数的影响．计算结果表明，动压气体轴承的动态刚度系数随着扰动频率的增大而增大，动态阻尼系数随着扰动频率的增大而减小．从理论上解释了动压气体轴承的动态刚度和阻尼系数与扰动频率的密切相关性．     

土工合成纤维土动力特性试验研究

通过动三轴试验,研究围压、纤维长度、纤维细度和配合比等因素对聚丙烯纤维加固粉砂的动应力-应变关系及动强度的影响规律。结果表明:纤维土的动应力-应变关系呈应变硬化型,近似双曲线;围压对纤维土动应力-应变关系和动强度的影响较大,纤维土的动弹性模量和动强度随围压的增大而增大,随振动次数的增加而降低;纤维越细,动强度越大,抵抗变形的能力越强;纤维的掺入对土体动摩擦角的影响不大,主要提高了土的动黏聚力。     

类岩石材料动态本构模型研究进展

 类岩石材料的动态本构关系是研究冲击地压和岩爆等地质灾害现象、评估围岩或工程材料抗冲击破坏能力的重要手段,特别是高应变率下的类岩石材料动态本构关系对解决工程问题和设计施工方案具有重要参考意义。总结了类岩石材料动态本构方程的研究方法,阐述了损伤模型、动态黏弹性模型、动态黏塑性模型、动态黏弹塑性模型、经验模型等动态本构关系的优点和局限性;归纳了不同理论模型和经验模型的最新进展,并对动态本构关系的未来发展趋势进行了展望,提出使类岩石材料在动静组合加载下的理论计算值与试验数据较好地吻合是未来的一个发展趋势。