基于拉丁超立方抽样的人群自由行走的等效行人数研究

由于行人行走具有随机性,为了克服采用随机振动理论计算行人引起人行桥振动响应往往计算量大的问题,通过拉丁超立方抽样生成样本,采用中心极限定理计算了人行桥响应,推导了多人通过简支梁人行桥结构振动响应计算公式,建立了该方法的计算理论和步骤.结果表明:与现有学者研究成果比较,验证了本文所提出的拉丁超立方抽样计算人群等效人数的方...     

可靠度分析中拉丁超立方和传统舍选抽样法对比研究

蒙特卡罗方法是计算工程可靠度的重要手段,其计算精度需要大量的样本数量,相应的计算量巨大.在蒙特卡罗方法中,采用拉丁超立方(LHS)法和传统舍选法两类抽样方法,计算了条形基础极限承载力的失效概率,对比分析两种抽样方法的差异.计算结果表明,拉丁超立方体抽样法得到失效概率需要样本数量约为舍选法数量的25％.通过增加样本数量拉...     

设计参数对大跨屋盖结构自振频率的敏感度分析

基于一较完善的大跨屋盖结构有限元模型,采用扰动法、拉丁超立方抽样(LHS)方法进行了多种设计参数对结构自振频率的敏感度分析,并进行了两种方法的比较.结果表明:两方法分析的6种设计参数对结构自振频率的影响规律基本一致.LHS方法考虑参数间的耦合,所得的分析结果较为真实,具有一定的参考价值.     

基于非侵入式混沌多项式法的随机阻曳流CFD模拟不确定度量化

比较了计算流体动力学不确定度分析中的验证与确认方法和不确定度量化方法之间的区别.介绍了一种最新的不确定度量化方法——非侵入式混沌多项式法,并应用该方法和传统的蒙特卡洛法分别对二维随机阻曳流进行不确定度量化,其中蒙特卡洛法选用了随机采样法和拉丁超立方采样法两种方法.研究了当进出口压力为服从均匀分布的随机变量时所引起的流动的不确定性.研究结果表明,应用蒙特卡洛法进行不确定度量化时,随机采样法和拉丁超立方采样法效果差别不大;混沌多项式方法相较于蒙特卡洛法可以更高效地模拟不确定性在流场中的传播.     

车用燃料电池空压机叶轮多工况气动优化设计

针对燃料电池离心空压机工况多变、过高压比导致燃料电池系统寄生功率过大的问题,基于参数化建模、拉丁超立方抽样、径向基函数神经网络和多目标灰狼优化算法,提出了多目标多工况带约束的燃料电池空压机叶轮气动优化设计方法,自主开发数值程序实现了气动优化的完整设计流程。以某两级燃料电池离心空压机叶轮为优化对象,采用拉丁超立方抽样获得叶轮关键设计变量的样本空间,基于自主流场分析程序计算叶轮样本对应的气动性能目标参数,在此基础上运用神经网络程序建立流场分析代理模型,以设计工况效率及非设计工况效率和压比为目标、设计压比为约束,运用多目标灰狼算法程序进行了叶轮气动设计的多工况多目标全局寻优。计算结果表明,拉丁超立方抽样实现了样本点在设计变量空间的均匀分布,运用神经网络建立的代理模型能够准确描述设计变量与性能目标间的映射关系,与流场计算所得性能目标的最大误差均小于1%,寻优计算获得了设计压比约束下的最优效率及相应的叶轮型线,优化后设计和非设计工况点的叶轮流场低速区减小、熵增降低,两级叶轮设计工况点的等熵效率分别提高2.2%和2%,非设计工况点的效率分别提高2.9%和2.2%。     

13阶三重正交拉丁立方及其构造

介绍了奇 n阶三重正交拉丁立方的构造方法 ,并利用所述的方法构造出 1 3阶三重正交拉丁立方。对 1 3阶三重拉丁立方的性质进行了分析 ,讨论了 1 3阶三重拉丁立方的应用     

奇N阶三重正交拉丁立方构造方法的论证

给出了三重正交拉丁立方的定义。提出了三重正交拉丁立方的构造方法 ,并进行了这一构造方法的证明。阐明了奇 n阶三重正交拉丁方构造过程 ,介绍了 1 1阶三重正交拉丁立方及幻立方的构造结果及三重正交拉丁方的具体应用。     

基于概率的退化钢筋混凝土桥梁加固措施优化

提出了一种基于概率的退化钢筋混凝土桥梁加固措施优化分析方法.选取构件可靠度作为性能指标,通过寿命函数来衡量结构性能演变过程,利用结合拉丁超立方抽样和计算机程序CBDAS的蒙特卡洛模拟法求解不同时刻的可靠度,再通过曲线拟合得到相应的寿命函数;给出加固措施对寿命函数影响的数学模型;建立了加固措施优化分析方法,根据可能的维修...     

基于元模型的多元输出仿真模型校准方法研究

为解决具有多元不同类型输出的仿真模型校准问题,提出一种基于优化和元模型的仿真模型校准方法.首先提出一种基于双层嵌套拉丁超立方抽样（LHS）的不确定性参数传播方法,获得系统同时含有认知和固有不确定性时的输出;其次,给出一种基于数据特征的仿真输出一致性度量方法,实现仿真多元异类输出的一致性度量;进而,利用随机Kriging模型拟合认知不确定性抽样样本与仿真输出一致性度量结果的元模型,并在该元模型上通过遗传算法实现校准过程.最后,通过实例验证了本文所提方法的有效性.      

基于Kriging改进响应面的挂篮可靠度分析

将Kriging改进响应面法推广到挂篮使用可靠度分析中,研究了范和港大桥牵索挂篮的可靠度问题。通过拉丁超立方抽样选取少量均匀分布的样本点,快速拟合出接近极限状态方程的响应面,进而计算结构的可靠度。计算结果表明,Kriging改进响应面法是可行且有效的,范和港大桥挂篮在使用中具有较高可靠度。     

混凝土桥梁时变性和不确定性下的收缩徐变分析

针对大跨混凝土桥梁收缩徐变同时具有时变性和不确定性的问题,提出利用按龄期调整的有效模量法分析时变性,运用拉丁超立方抽样随机有限元法分析其不确定性,从而提出了一种考虑时变性和不确定性的混凝土桥梁收缩徐变分析方法,达到同时考虑收缩徐变不确定性和时变性的目的.同时,通过APDL参数化技术,在ANSYS分析程序中嵌入混凝土弹性...     

基于改进SVR算法的灌浆功率阈值预测方法研究

灌浆过程中将灌浆功率控制于阈值范围之内,有利于保证灌浆安全和质量.目前施工现场多根据有限个原位点的灌浆生产性试验,结合专家经验确定灌浆功率阈值.为实现灌浆功率阈值的科学预测,本研究在三维精细裂隙网络模拟和支持向量回归(SVR)算法两方面提出了改进技术.前者采用改进的拉丁超立方抽样(ILHS)方法模拟出与实际分布拟合度更...     

基于蒙特卡洛方法的惯性元件误差模型分析

为了减小惯性元件误差对捷联惯导系统的影响,将蒙特卡洛方法应用于惯性元件误差模型的分析,并编制了一套在RTLinux下运行的软件.利用轨迹发生器和导航程序,通过对各误差系数的选择、采用拉丁超立方和对偶变数相结合的抽样方法抽样,分析各误差项对导航精度的影响.在此基础上,提取出简化的误差模型,并对简化模型进行评定,选择符合要求的作为适用模型,从而可以利用该模型进行惯性元件的误差补偿以提高捷联惯导系统精度.惯性元件误差模型分析作为导航系统测试平台的一部分,已经应用于工程实践.     

奇n阶幻立方和正交拉丁立方的构造

在奇 n阶幻方构造研究的基础上 ,发现了奇 n阶幻立方和正交拉丁立方的构造方法。阐明了奇 n阶幻方、幻立方及正交拉丁立方构造的基本思路。介绍了奇 n阶幻立方及正交拉丁立方的构造过程     

研制阶段装备使用可用度综合评价方法

针对研制阶段装备使用可用度难以评价的问题,提出了一种将试验设计、仿真建模、回归树分析相结合的综合评价方法。首先,基于离散事件仿真软件Arena建立两级维修保障模式下单部装备使用可用度仿真模型；然后,采用拉丁超立方抽样完成仿真输入想定的设计；最后,在运行仿真模型获得使用可用度输出数据的基础上,应用回归树模型确定了影响使用可用度的关键因素,并进行了实例分析。结果表明:该综合方法在保证仿真精度的同时减少了抽样次数，能对装备使用可用度进行仿真预计和敏感性分析,可用于研制阶段装备保障性试验与评价。     

基于支持向量回归的响应面可靠度计算

 针对可靠度计算问题中极限状态函数比较复杂或为隐式的情况,提出了一种基于支持向量回归的响应面可靠度计算方法。该方法通过支持向量回归来拟合极限状态函数,所得函数偏导数计算简单,便于进一步采用常规的一次或二次可靠度方法进行求解。该方法首先用拉丁超立方抽样方法产生训练所需样本,通过支持向量回归构造极限状态函数的替代函数,然后用可靠度计算中比较常用的梯度优化法计算其可靠指标或失效概率。算例结果证明了本文方法的可靠性和有效性。     

基于组合算法的碟形水下滑翔机结构稳健优化

为提高圆碟形水下滑翔机耐压结构优化设计方案的可靠性,引入稳健性设计方法进行优化设计.首先,采用拉丁超立方方法进行试验设计,建立了预测圆碟形耐压结构性能的径向基神经网络模型;采用存档微遗传算法(AMGA)和Hooke-jeeves组合优化算法,给出了耐压壳体结构多目标优化方案;然后,应用蒙特卡罗描述性抽样方法对确定性优化结果进行了可靠性分析;在此基础上,考虑工业制造过程中不确定性因素,进行耐压结构稳健性优化求解.优化结果表明:结构质量减少了20.03%,轻量化效果明显;各设计变量和优化目标的可靠度均达到100%,优化结果具有较好的稳健性.     

某转向架构架的可靠性及可靠性灵敏度

结合UIC615-4标准,对某转向架构架在各工况下进行了有限元强度分析,获得了最危险工况下构架危险点的应力响应.通过拉丁超立方抽样方法与试验设计方法获取构架危险点的应力与随机变量的仿真样本,并利用BP神经网络的非线性映射功能训练得到应力响应关于随机变量的显式表达式.结合随机摄动技术、一次二阶矩法及矩阵微分法,对构架的可靠性及可靠性灵敏度进行了分析,所得结果对转向架构架的工况和载荷优化具有一定的指导意义.     

汽车镁合金车轮的动态性能分析及结构优化设计

为开发符合动态特性的轻质车轮,用ANSYS Workbench软件建立镁合金车轮的模型,对车轮的弯曲和径向疲劳试验进行动态模拟和分析.为使车轮应力分布更合理,提出先确定质量设计结构,再比较应力的优化方法,并用此方法对车轮的轮辐和螺栓孔个数进行优化.结合拉丁超立方抽样和正交设计对车轮的结构参数进行最优化设计.最终设计出的车轮在减重37%的基础上仍满足动态疲劳性能.     

基于LHS抽样的边坡可靠度有限元分析

基于拉丁超立方(LHS)抽样在有限元软件ABAQUS中开发了边坡可靠度自动计算的算法,通过交互输入可靠度计算的参数,即可简单方便地计算出边坡的可靠度.再通过算例,对边坡可靠度的计算算法进行了检验,研究了输入参数对于边坡可靠度的影响.结果表明:开发的边坡可靠度自动计算算法是可靠的,可以高效准确地计算出边坡的可靠度.模拟次...