基于PHF-LSM-MT法岩石材料细观边界建模与水力裂缝扩展研究

天然非均质岩石具有复杂的细观结构和分布特征,本文结合柏林噪声建立考虑非规则边界的颗粒几何模型,实现考虑任意粒径、长短半轴、倾角和平面填充率的非规则颗粒填充.基于完全流-固耦合弹塑性理论,在已有的PHF-LSM(permeability-based hydraulic fracture level set method)模型基础上,通过引入MT (Mori-Tanaka)均匀化方法考虑积分点有效范围内细观尺度的材料分布特征,进而建立了PHF-LSM-MT非均质岩石材料细观特征建模及其水力压裂过程模拟方法.结合误差分析验证了该方法的可行性,在此基础上对非均质岩石材料进行了水力压裂过程模拟,得到了等效开裂区域.模拟结果表明:注水点水压力呈先升高后降低的趋势,起裂压力随包裹体体积分数增加而降低.     

一类非线性系统的模糊可靠控制器设计

基于T-S模糊模型,从正常闭环系统的可靠性问题入手,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究一类非线性系统的模糊可靠H∞控制器设计问题.首先,对前期已有的结果进行了描述和比较,然后给出了T-S模糊系统的数学模型,并以线性矩阵不等式(LMI)的形式提出了系统模糊可靠H∞控制器存在的充分条件和控制器设计方法.所设计的模糊可靠H∞控制器的设计方法简明,使得故障闭环系统二次稳定,满足H∞性能指标,便于应用.数值例子验证了结论的正确性和控制器设计方法的有效性.     

悬移质泥沙运动过程模拟分析

为了实现悬移质泥沙运动过程的模拟分析,应用联合k-ε紊流方程和悬沙输运方程的单流体模型,采用有限体积数值方法对其离散求解,分别对净冲刷和净淤积试验算例进行了计算模拟,计算结果与试验结果吻合良好,说明该模型是正确有效的,可以用来模拟悬移质泥沙的运动问题.分别对两个试验中泥沙上扬和沉降的运动过程进行数值模拟,结果表明:净冲刷和净淤积试验中泥沙开始上扬和沉降直至稳定状态分别运行24 s和35 s.采用单流体模型可以有效地对悬移质泥沙运动过程进行数值模拟,为河流海岸工程中的水沙研究提供可靠的参考和依据.     

有限单元法的非结构化网格及其自动生成

本文介绍了有限单元法非结构化网格的基本原理及其自动形成方法。由于有限元法是一种离散的数值求解方法，其近似求解方法的精确度，很大程度上取决于所形成网格的质量。另外，对于工程中一些形状复杂的问题，一般的网格生成方法很难对其进行离散。非结构化网格及其自动生成，使复杂形状的工程问题容易地进行离散，改善所形成网格的质量，提高近似计算的精确度，并且在有限元网格修正自适应分析中具有重要作用。     

带宽优化的进化算法

介绍了实值优化问题的进化算法，自然进化是基于群体的优化过程，在计算机上模拟自然进化过程形成统计优化技术．同传统优化方法相比，进化算法具有全局优化的优点，而且适合复杂的实际问题．带宽优化是寻找结点编号的最佳排列，使得刚度矩阵的带宽最小．传统方法一般求得带宽的局部极小值，而带宽优化进化算法可求得带宽的全局最优解     

黏性土桩锚基坑冻胀模型试验及其响应分析

黏性土地区基坑的冻胀效应对于工程施工和支护方案设计影响至关重要.结合东北某基坑工程,现场取样,利用室内模型相似试验,得出了黏性土地区桩锚基坑冻胀的力学变形规律,以及冻土压力与位移的函数关系,在此基础上引入支护结构协调变形方程,应用有限差分原理,考虑桩土相互作用,得出冻胀桩锚基坑支护体系的计算结果.基坑冻胀实例表明,桩锚体系考虑冻胀力影响的基坑施加冻胀作用的计算方法,更接近工程监测实际情况,可以在类似工程中推广应用.     

基于变权综合层次分析法的尾矿库溃坝风险模型

影响尾矿库溃坝的因素较多且相互作用、彼此耦合,因此尾矿库溃坝风险评价具有不确定性.根据尾矿库安全影响因素建立层次结构模型,构造各相应层次判断矩阵,应用层次分析法将定性分析与定量分析相结合,从而求得各因素的权重.将变权综合分析法引入到层次分析法中.构建均衡函数并通过均衡系数α来进一步优化各影响因素的权重取值.工程实例的应用表明该方法能得到较为合理的评价结果.同时分析了单一因素改变对评价结果的影响,综合分析变权评价与常权评价结果的差异,结果表明变权评价能更好地反映工程实际情况,特别是当指标参数差时,变权评价可以显著降低评分.     

高速公路边坡暖季型草本植物生态适应性评价

为优化、筛选适合高速公路边坡的植被，以广河高速公路边坡建植为研究对象，开展高速公路边坡暖季型植被物种选择研究.通过对当地的8种暖季型草本植物进行播种试验，并运用层次分析法进行植物物种的生态适应性评价.结果显示，8种暖季型草本植物中，以香根草、狗牙根、百喜草为最佳，具有较好的生态适应性和护坡功能，结缕草和中华结缕草次之，马尼拉草和狼尾草最差.因此，在广河高速公路边坡植被护坡中，暖季型草本植物建议选择香根草、狗牙根和百喜草.研究结果可为广州乃至亚热带地区高速公路边坡建植提供理论依据和技术支撑.     

双基点迭代赋权法在桥梁工程中的应用

指标权重的准确与否是解决评估问题的关键因素之一,但主、客观赋权法存在各自弊病.因此,提出一种基于双基点分析的群决策赋权法.通过层次分析采集专家主观权重,并以其均值作为初始正基点,将各权重序列相对于正基点标准化后构造最小欧式距离的优化问题,解得专家可信度并修正主观权重.将修正后的权重作为正基点多次迭代,直到结果收敛于最优权重.通过引入实例验证了权重的迭代削弱了偏差过大的权重对最终赋权结果的影响,将可信度与主观权重融合的过程兼顾了主、客观赋权法各自的优点,提高了赋权结果的科学性.     

基于动力指纹和Bayes数据融合的桥梁损伤识别

受测量噪声的影响,采用单一指标评价桥梁安全容易产生误判,因此提出一种基于Bayes理论的桥梁损伤识别方法.该方法将识别过程分解为损伤定位识别与损伤定量识别两部分,首先采用Bayes公式融合归一化的动力指纹,进行损伤位置识别,进而提取损伤处的动力指纹构建Bayes网络,计算各节点的条件概率,从而识别损伤程度.通过简支梁数值模拟验证了该方法具有良好的抗噪性,尤其能够对小损伤准确定位,对程度差别小的损伤准确分类.