一种改进的算术优化算法及其在水文地质参数智能反演中的应用

水文地质参数的高效、准确、智能化获取对地下水资源科学管理和地下工程安全建设具有重要意义,因此提出一种新的水文地质参数智能反演方法.首先,提出了改进的算术优化算法(Chaotic Simplex Arithmetic Optimization Algorithm, CSAOA),在搜索空间中使用混沌理论初始化粒子位置,引入随机优化的超参数自适应调整策略,同时使用单纯形法优化粒子位置更新法则,进一步提高算法的局部开发能力和勘探能力,减小算法陷入局部最优的概率.其次,选取8个基准函数进行数值实验,结果表明CSAOA算法在前期勘探收敛速度和后期局部开发收敛精度方面优于其他对比算法.再次,将传统的人工配线法转化为基于优化算法的全局最优化问题,构建基于CSAOA算法的水文地质参数反演模型,提出了基于CSAOA算法的水文地质参数智能反演方法.最后,将该方法应用于泰斯和汉图什井流模型参数反演实例进行验证,快速准确反演得到了水文地质参数,实现了水文地质参数智能识别.结果证实了该方法的可靠性与先进性,为解决水文地质参数反演问题提供了一种新的方案.     

核磁共振在水文地质中的应用

介绍NMR技术,核磁共振技术用于滑坡水文地质条件的勘测,是一项全新的方法,是反演岩土体水文地质参数的有效手段。对水文地质条件的原理和方法进行了论述。     

刍议水文地质中NMR技术与应用

本文结合实例介绍NMR技术,核磁共振技术用于滑坡水文地质条件的勘测,是一项全新的方法,是反演岩土体水文地质参数的有效手段。对水文地质条件的原理和方法进行了论述。     

向导点-正则化方法在水文地质参数反演中的应用

水文地质参数反演是地下水数值模拟中的一个重要问题.基于向导点方法,通过设定理想算例,引入SVDAssist正则化方法,反演求解向导点个数大于观测数据个数的高维不适定问题.与传统分区方法的反演结果对比结果表明:向导点-正则化法是一种有效的高维水文地质参数的反演方法,可不依赖于人为的概化分区有效地反演推估非均质渗透系数场的空间分布.还讨论了向导点个数对反演结果的影响,结果表明:向导点个数并非越多越好,随着向导点个数的逐步增加,反演结果精度逐渐提高,但达到一定数量后,向导点个数的增加不仅会增加计算工作量,同时反而会降低反演结果精度.     

基于RBF神经网络的水文地质参数识别

水文地质参数识别问题是水文地质学上的一个难题。针对传统水文地质参数识别方法的局限性，提出了水文地质参数识别的径向基函数(RBF )神经网络方法，并通过算例验证了它的可行性与有效性，实现了水文地质参数的自动识别，提高了计算效率，比BP神经网络具有更好的参数识别效果。     

岩溶发育地段地铁车站深基坑工程渗流参数数值模拟研究

以岩溶发育强烈的地铁车站基坑工程为例,系统阐述了基于等效多孔介质理论概化基坑场区岩溶地层水文地质条件,建立基坑场区岩溶地下水渗流数值模型的方法。通过将模型运用于抽水试验模拟,使得抽水试验模拟结果与实测误差在合理区间上,反演出基坑岩溶水文地质参数。最后从岩溶地层结构特征和抽水试验两方面对模拟误差进行分析,为基坑岩溶地层水文地质参数数值反演提出建议,可为今后岩溶基坑工程地下水渗流模拟提供参考,具有重要工程意义。     

基于模拟退火遗传算法的水文地质参数识别

水文地质参数识别是一个复杂的非线性优化问题，针对传统人工调参方法的局限性，提出了水文地质参数识别的模拟退火遗传算法，实现了水文地质参数的自动识别，提高了计算效率，较一般遗传算法具有更好的收敛性能，最后通过实例验证了该方法的可行性与有效性。     

上海某基坑降水三维渗流模拟

根据降水试验反演得到的含水层水文地质参数,采取按需降水的方法对工程开挖过程中所需降水水位进行设计计算以减小降水对基坑周边环境的影响,通过三维数值模拟方法得到水位随时间的变化与实际监测数据进行对比,得到较好结果。     

演化参数反演方法

给出了一类基于演化计算的演化参数反演方法，此类方法既可以给定参数的函数类，用遗传算法（Genetic Algorithms)来反演参数的最优估计值，也可以不指定函数类形式，用遗传程序设计（Genetic Programming）的方法反演出最优的函数模型，使参数反演实现客观化、自动化、由此建立反演系统后，在使用过程中可以根据最新获得的数据对模型中的物理参数作适时校准，一旦发现预报误差较大，就利用演化算法及时修正方程中的参数以改进预报，运用该方法于椭圆边值问题的物理参数反演的数值模拟，证实了此方法的有效性，为物理模型和的反演提供了一种崭新的实用方法。     

多参数约束反演系统的原理和方法

文章论述了包括测井反演、宽带约束反演和岩性约束反演在内的多参数约束反演的理论。其中测井反演不仅提供用于地质解释的参数，还把它作为宽带约束反演的初始模型及约束条件；宽带约束反演利用阻尼广义道方法和最优化计算方法，提供宽频带的高分辨反射系数剖面，最终获得宽带波阻抗模型。利用以上资料，进行岩性约束反演，可得到与井对比的孔隙度等岩性参数剖面，最终获得过井储集层地质剖面。     

正交各向异性平面问题材料参数识别的反分析方法

以边界元计算为基础，提出正交各向异性平面问题材料参数识别的反分析方法。通过建立以测量位移与边界元计算相应的位移之差的平方和作为目标函数，把反分析问题转化为极小化目标函数的问题。采用Lev-enberg。Manluardt方法解极小化目标函数的问题，其中灵敏度的计算是基于离散的边界元代数矩阵方程对识别材料参数的求导。数值算例表明本文提出的方法是行之有效的。     

随时间变化系数参数AR模型的Bayes估计

采用Bayes方法,给出一维随时间变化系数自回归时间序列模型(TVPAR模型)中各参数的Bayes估计.选取未知参数的先验分布为均匀分布和逆伽马分布,采用MCEM算法,给出了模型中各参数的估计算法,并对模型进行了模拟计算与实证分析.     

确定岩体渗透参数的结构面控制反演法

从裂隙渗流的基本运动方程出发,反求岩体的渗透参数是工程控制论中一类典型的偏微分方程分布参数控制反问题,对于这类反问题常用数值法求解．考虑到结构面控水特点,依据岩体渗透系数张量与结构面产状的基本关系式,提出了一种结构面控制反演法．该方法不仅可以反算出岩体的渗透系数张量,而且可以反求出岩体控水结构面的当量渗透系数、渗透系数张量的主值和主方向,同时应用该方法计算的解具有较好的唯一性．以溪洛渡水电站工程为例介绍了这种数值反演方法在确定岩体渗透参数中的应用．     

基于抽水试验资料确定含水层水文地质参数

根据现场稳定流抽水试验资料确定含水层文地质参数是野外外文地质工作中最常用的方法之一,但当抽水含水层的边界形态,边界条件较为复杂时,就很难找到合适的公式用来计算水文地质参数,考虑有越流和一侧有隔水边界的影响,基于承压不完整井稳定流抽水试验资料提出一种确定含不层水文地质数的方法。     

基于动态参数蚁群算法的寻源导热反问题研究

基于蚁群优化算法,求解含有未知内热源位置的导热逆问题.通过分析计算表明:信息素启发因子、能见度启发因子、信息素挥发率等蚁群参数对蚁群选择路径以及路径上信息素浓度更新有直接影响,其取值最终会影响求解结果的准确性及收敛速度.在计算过程中,路径上的信息素浓度不断改变,蚂蚁选择路径也趋于集中,采用定值蚁群参数不能满足在整个计算过程中都具有良好的性能,为此提出了动态参数蚁群算法,并根据计算分析结果确定蚁群参数值随全局循环次数而变的动态函数.计算结果证明,采用动态参数蚁群算法能有效提高求解反问题的质量及收敛速度.     

基于BG理论确定Phillips方法的正则化参数并评价反演结果

<正>则参数的选取在Phillips-Twomey方法中起着关键性的作用,但一方面人们很难确定该参数的选取是否恰当,另一方面在参数选取时存在着很大的主观因素。研究利用Phillips-Twomey方法反演核磁共振横向弛豫时间谱时正则参数的确定,其确定方法是基于BG理论中的折中准则和正则参数最小准则;同时,还利用分辨率矩阵和协方差矩阵来评价反演所得横向弛豫时间谱。数值模拟和岩心分析均表明,基于BG理论的折中准则和正则参数最小准则方法适用于确定Phillips-Twomey方法反演核磁共振横向弛豫时间谱的正则参数r的选取。岩心分析结果表明,该方法反演效果比常规的SVD方法好,并且该方法避免了反演者的主观判断,因此反演结果没有反演者个人偏好影响。     

有限元分析法确定Johson Cook本构方程材料参数

采用反演法确定了马氏体不锈钢410的Johnson-Cook本构方程材料参数.剪切实验采用的剪切速率为1~5 000 s-1,温度为20~1 000 °C.有限元模拟在Abaqus软件平台上进行.采用Johnson-Cook模型,施加与实验相同的初始条件.通过Matlab非线性最小二乘法优化程序来调整有限元模型材料参数,找到合适值,使得模拟得到的力 位移曲线与实验得到曲线相吻合.结果表明,所得参数都能很好地代表不锈钢410在高温高变形速度下的流动特性,Johnson Cook模型不能描述材料破坏阶段的行为特征.     

变压器油中溶解气体光声光谱检测最小二乘回归定量分析

文中针对目前通过求解多元方程反演计算气体各组分浓度时,会引入吸收系数、池常数等参数误差的缺点,分析了光声光谱检测原理,提出了一种基于最小二乘回归的光声光谱定量分析方法,并建立了定量分析模型;应用该方法反演气体浓度时,可以避免这些参数引入的误差。以变压器油中溶解气体中重要特征气体CH4和C2H2进行实验分析,验证了所建立的定量分析模型的正确性。     

Inverse Perturbation Method for Inverse Eigenvalue Problem Based on Finite Element Analysis

An inverse perturbation method is described for solving the general inverse eigenvalne problem. By taking the analysis of the rotor system as example based upon FEM,the new inverse perturbation method for structural design with specified low-order natural freqneneies or frequency constraint bands is detailed as well as its complete theoretical basis. Moreover, formulations to calculate the inverse perturbation parameter ε and method to select thecorresponding ε‘s value properly are also proposed. Theproposed method is characterized in reducing frequencyanalysis and suitable for large and small structural changesalike. Finally, several different numerical examples forinverse eigenvalue problem are discussed to illustrate themethod, which show that this inverse perturbation methotis general and can be applied to other type of structure orelement.