多尺度动态边界逼近分析方法研究及试验验证

基于动力平衡方程和有限元思想,提出求解局部振动问题的多尺度动态边界逼近分析方法:首先建立较大尺度整体有限元模型并计算,进而针对所关注区域进行细化处理,利用目标区域在较大尺度模型中的动力响应作为边界条件,通过精度递进和反复迭代,最终完成精细模型的动力响应求解.在阐明分析流程和理论推导的基础上,以简支钢梁为例,对所提方法的有效性进行了模型试验验证,并探讨了细化过程中合理单元尺寸比的选取范围.研究表明,该方法精细化计算结果与试验测试结果相吻合,多次逼近分析迭代后结果稳定性较好.在计算成本较小的递进分析中,所提方法可应用于大跨度铁路钢桥整体节点和正交异性钢箱梁等复杂结构体系的局部振动问题.     

基于不规则二阶树的多尺度表示和多尺度建模

多数现象或过程具有Markov性,对在不同尺度上拥有对同一目标进行观测的多传感器系统,利用Markov过程的条件独立性,提出了不规则树的新概念,建立了动态过程基于不规则二阶树的多尺度表示方法,给出了确定多尺度模型中各种参数的具体步骤,并通过计算机仿真实验验证了所建立的动态过程基于不规则树的多尺度表示方法和多尺度模型的有效性与实用性.     

大跨度斜拉桥多尺度有限元模型及其修正

提出了建立大跨度桥梁多尺度基准有限元模型的基本框架和方法,首先将桥梁各节段精细建模,运用子结构技术建立桥梁多尺度初始有限元模型;然后由桥梁健康监测系统实测频率、位移和应变数据构建桥梁多尺度指标,提出了多尺度有限元模型修正方法,并运用该方法得到了桥梁多尺度基准有限元模型;最后将模型计算数据与实测数据进行了对比分析,验证了该多尺度基准有限元模型的合理性.     

基于LS—DYNA刚性钢框架受撞击整体性能的有限元分析

基于LS—DYNA软件，以钢梁吊装过程中坠落撞击钢框架的横粱为例．演示了数值仿真计算的过程。重点介绍了结构模型化，获得并分析了钢框架所受碰撞能量转换、以及框架受冲击响应的一般规律和特点。从而为钢框架设计、维护和损伤评估等提供理论上的支持。     

山区输电塔滚石撞击响应分析及撞击力计算

输电线路穿越复杂山区和不良地质区域时极易受到侧方滚石撞击。为了掌握滚石撞击作用下山区输电塔受力特性,以某山区800 kV特高压输电线路T型输电塔为对象,采用非线性显式动力学方法,建立了输电塔滚石撞击有限元模型,研究了输电塔撞击区域杆件变形、应力及其时程变化,分析了滚石撞击位置、角度、速度以及滚石直径对输电塔撞击响应的影响规律,给出了输电塔滚石撞击力峰值计算公式,并与其他算法对比验证。结果表明：输电塔滚石撞击力呈现三角脉冲形态,持续时间短、冲击力大;输电塔撞击区域塔杆变形和内力较大,撞击时塔杆应力水平瞬时达到峰值,随后迅速振荡衰减,并逐渐稳定;滚石撞击后塔杆发生塑性变形,出现残余应力,但残余剪应力水平小于残余轴向应力;滚石撞击位置处于1/6～1/8塔高时,滚石撞击力峰值和杆件的残余轴向应力相对较大,撞击角度为0°时,输电塔的撞击响应最为剧烈,撞击速度和滚石直径对输电塔撞击响应影响较大;撞击力峰值拟合公式可用于输电塔滚石撞击力的估算。     

多传感器单模型多尺度平滑融合估计

基于多尺度分析思想,在对单传感器模型多尺度平滑估计方法详细研究的基础上,提出了多传感器单模型基于多尺度平衡融合估计算法,得到了中心估计和分布式估计多尺度平滑融合计算法,并相应给出了两种方法的计算机仿真。     

基于贪婪Snake模型与多尺度分析的图像分割

为了准确分离目标区域,提出了一种基于贪婪Snake与多尺度图像增强相结合的新的轮廓分离模型.首先对输入的图像给定一个初始轮廓,然后应用多尺度分析进行图像增强,之后在不同的尺度中运用贪婪Snake模型进行轮廓的分离,最终分离出理想的目标轮廓.实验证明该方法提高了分割的精度.     

基于多尺度模型修正的结合梁斜拉桥损伤识别方法

以灌河大桥为工程背景,提出了基于多尺度有限元模型修正的结合梁斜拉桥损伤识别方法.首先基于现场环境振动试验结果和两阶段响应面方法对初始多尺度模型进行修正,并将修正后模型定为原始未损伤状态;进而,利用多尺度模型修正方法对结构不同部位不同程度的损伤进行识别,并探讨了模态曲率损伤指标和单元模态应变能损伤指标对不同结构尺度损伤的敏感性.分析结果表明:在不考虑噪声干扰情况下,模态曲率和单元模态应变能指标对精细小尺度单元区域主梁微小(1%)损伤均较为敏感,可识别出结构的损伤位置,而对大尺度单元区域的损伤敏感性略低;在考虑噪声干扰情况下,精细小尺度单元区域比大尺度单元区域在损伤识别方面的抗噪性更好,且模态应变能损伤指标的抗噪性略优于模态曲率损伤指标.故而提出的多尺度建模及其损伤识别方法具有应用到实际工程中微损伤识别的潜力,并为大跨结构损伤预后奠定了基础.     

基于两阶段响应面方法的结合梁斜拉桥多尺度有限元模型修正

以灌河大桥为工程背景,建立了结构精细有限元模型和多尺度有限元模型,并进行全桥环境振动试验,以获取结构的实测动力特性.基于两阶段响应面方法,分别对多尺度模型与精确有限元模型之间的误差和初步修正后多尺度模型与实际结构之间的误差进行修正,并将修正后结果与实测值进行比较.结果表明:经过两阶段响应面模型修正后的计算结果与实测结果吻合较好,最大频率相对误差不超过8%,模态保证准则MAC值基本在90%以上,说明两阶段响应面方法能够较好地进行多尺度模型修正,保证修正后的模型参数仍然具有其物理意义;修正后的有限元模型可以进一步应用于多尺度损伤识别及损伤预后,服务于桥梁健康监测及安全评估.     

基于多尺度模型的装配整体式混凝土框架结构抗震性能分析

装配工艺的要求和连接接缝的引用使装配式混凝土结构的数值模拟分析面临新的挑战,计算效率与模拟精度之间的矛盾变得更加突出。基于通用有限元软件ABAQUS,采用多尺度建模,模拟分析了装配整体式混凝土框架结构的抗震性能。首先,基于装配整体式混凝土梁柱子结构的试验数据,验证了多尺度单元界面连接方法的正确性。然后,对装配整体式混凝土框架结构的多尺度模型进行了静力推覆分析和动力弹塑性时程分析,并与现浇混凝土框架结构的地震响应和损伤情况进行比较。结果表明,多尺度建模能有效提高计算精度并降低计算成本,很好地模拟装配整体式混凝土框架结构的破坏特征和整体结构的抗震性能;与现浇结构相比,装配整体式框架结构在单向静力推覆作用下抗侧刚度更小、延性更好,在7度罕遇地震作用下抗震性能相近,顶层最大位移增大了3.8%;多尺度建模方法可用于装配式混凝土结构分析。     

立体停车结构抗震性能及水平阻尼支撑参数优化

将原研发的水平阻尼支撑应用于高层立体停车结构,以框架停车区平面剪切角及升降区平面剪切角在水平激励下的峰值响应为性能指标,使用ANSYS软件的APDL语言建立了参数化车库-阻尼器模型,通过动力时程分析,研究了支撑杆件布置方案、黏弹性材料的阻尼系数与损耗因子变化对水平阻尼支撑响应控制效果的影响,经比较分析后确定了优化后的水平阻尼支撑参数.结果表明,当支撑杆布置选取最优方案,黏弹性材料阻尼系数取200kN·s/m、损耗因子取5.0时,在不同二维地震波作用下,结构的停车区平面剪切角峰值分别下降了65.67%、51.72%、51.59%,升降区平面剪切角峰值分别减少了73.23%、72.51%、75.36%,结构平面内梁柱变形同步性增强,升降设备工作环境稳定性明显提升,水平阻尼支撑工作状态良好.研究结果对黏弹性阻尼器应用于高层立体停车结构以及高层立体车库设计具有指导意义.     

仿竹型筒式立体停车结构的环箍层布置研究

基于对竹子优越力学性能的分析及其相应结构特点的研究,在考虑到垂直升降型立体车库结构与竹子宏观结构形式及荷载形式的相似性后,提出按等稳等侧移的仿竹原则在这类结构适当高度处设"节",形成带有环箍层的仿竹型筒式钢构架结构,并对仿竹型结构与非仿竹型结构进行静力及稳定性能综合对比分析.结果表明:按此原则布置环箍层的仿竹型结构的抗侧刚度显著提高,层间位移小且均匀,利于升降设备运行;柱内力突变程度相对缓和,结构抗倾覆能力提高;结构整体稳定性由环箍层间等效短柱控制,稳定极限承载能力增强,验证了仿竹型立体停车结构中环箍层布置的合理性.     

基于立体重叠网络的网管模型

针对分布式环境,现有网络管理模型在复杂数据的实时处理及合作伙伴管理中的困难。利用数据流处理技术和重叠网络技术,提出了一种分布式环境下的网络管理模型。在此模型中,研究了网络管理策略,并给出了应用立体重叠网络建立合作联盟的有效算法,最后通过应用证明了该模型的有效性。     

一种多尺度可变形部件模型的人脸表情识别的研究

针对现有表情识别研究无法捕捉脸部关键部位特征,提出一种多尺度可变形部件模型(DPM)的人脸表情识别方法。首先,构建多尺度图像的特征金字塔,然后,用随机梯度下降算法训练人脸DPM模型,根据DPM模型中根滤波器与部件滤波器的响应值确定人脸关键部位位置,最后,提取关键部位的HOG特征,将获得的特征输入到分类器中训练。在CK+和JAFFE表情库上的验证结果表明,该方法在不同角度和光照强弱影响下对人脸均有较好的检测和定位效果,提取的人脸关键部位特征在计算速率和识别率上优于对比算法。     

个性化诱导下的居住区共享停车泊位分配模型

针对停车资源有限条件下群体式停车诱导容易产生局部拥堵的问题,研究居住区参与的个性化共享停车服务模型.提出了个性化共享停车诱导服务策略,定义了居住区停车位共享管理指标,建立了居住区共享停车泊位分配模型.通过对高峰泊位空闲指数差异均值和驾驶员停车后步行距离目标的双重约束,在满足驾驶员停车选择目标的同时实现了停车资源的均衡有效利用.研究表明,个性化诱导方式下,居住区停车场利用自身泊位的闲置时间可以有效缓解周边建筑的停车吸引,减少局部停车拥挤,成为毗邻建筑的最佳共享停车合作伙伴.     

基于公理设计理论的汽车停车挡的设计应用

基于某公司生产的汽车停车挡换挡时有过大的冲击和噪声,研究并提出了基于公理设计理论的机械产品创新设计框架模型,并应用于停车挡的再设计中。通过对停车挡设计任务和设计参数的逐层映射和分解,得到了满足客户需求的新产品,解决了原有停车挡的换档不平顺现象。结果表明在公理设计理论指导下进行机械产品创新设计,短时间就能得到一个好的设计结果,能有效地提高工作效率。     

Residential Parking Service Model Based on Resource Sharing

Aiming at solving pressing parking issues in the urban environment, a residential parking spaces sharing model was proposed in this study. In this model, firstly, the residential community pattern, the status of idle parking spaces, and the temporal and spatial characteristics of sharing parking had been analyzed. Next,in the convenience of modeling,medical institutions that have the most prominent parking problems were selected as the subject of study. Based on the K-S statistical analysis results and the actual parking sharing situation,it was observed that the residential parking sharing time satisfied the shifted negative exponential distribution( SNED). Finally,a probability model of shared service capacity based on the SNED and critical time condition was established. By applying the statistical analysis method,the time of vehicles passing in and out of parking spaces, the idle time of parking spaces, the shifted distribution parameters, and other important model parameters had been calibrated,which was leading to the algorithm of model. In addition,considering the feasibility of model without sufficient data,the vehicle travel probability,the stagnation rate of parking space,and the status of parking spaces were defined and the reference data were also provided. The results of case studies indicate that it is very promising to solve urban parking issues if the residential community shares its rich parking resources with adjacent commercial buildings.     

基于共享泊位分配模型的新建停车场规模

为缓解城市停车泊位供需不均衡的问题,对城市新建停车场泊位规模问题进行研究.采用共享泊位分配模型对停车需求进行预测,在此基础上引入了灰理想关联熵理论提出停车场规模修正系数概念,实现了对新建停车场泊位数量规模的测算.选取拉萨神力时代商圈范围内的三个新建停车场为研究对象,对其商业区和居住区的停车泊位供给现状、停车需求实际、平...     

基于多分辨率光流和多尺度角点的运动车辆跟踪

针对稀疏光流LK(Lucas-Kanade)算法不能稳定跟踪快速移动目标的局限性,提出了基于小波金字塔的多分辨率光流跟踪算法.算法基于多分辨率思想对原始稀疏光流进行了改进,从而实现了准确跟踪快速移动目标.在特征提取方面,提出了多尺度Harris角点检测方法,较好地解决了传统Harris方法的漏检和角点分布不均匀的缺陷,适合复杂交通场景中运动车辆特征提取.实验表明,当运动车辆旋转、移动以及摄像机变焦时,角点始终稳定可靠,并且跟踪算法能够快速、准确地匹配特征角点,实现了复杂交通场景下对运动车辆目标的实时稳定跟踪.