模糊优选神经网络模型在泥石流平均流速预测中应用研究

泥石流平均流速是防治工程设计的重要参数,其设计预测精度直接影响工程投资.应用模糊优选神经网络模型,以模糊可变识别模型当优化准则参数等于2,距离参数等于1的特例为神经网络激励函数,研究隐含层在不同隐节点数情况下的泥石流平均流速预测精度,并以精度最高的隐节点数构建神经网络的拓扑结构, 对云南蒋家沟黏性泥石流平均流速进行预测.研究结果表明,预测精度较高,有参考应用价值.     

岩体结构面产状随机分布空间表征

基于不同的结构面产状概率分布函数对工程岩体的结构面进行模拟.通过运用内聚理论对结构面进行组别划分,并分别采用双平均密度分布、双正态密度分布、Fisher分布三种不同的分布形式,结合分布参数的反演,进行随机性结构面模拟.引入辽宁省某边坡工程的计算,运用自主研发的Geo SMA-3D(geotechnical structure and model analysis-3D)系统进行关键块体搜索,提出离散性评价参数,分析基于不同结构面产状概率分布计算得到关键块体体积的差异.研究发现当离散性评价参数大于临界值时,生成的关键块体体积随离散性评价参数的减小而增大.     

非灰气体吸收系数与平均射线行程的耦合求解

根据贝尔定律、指数宽带模型和平均射线行程反演的方法得出了气体辐射特性参数与平均射线行程的三种关系,并通过耦合计算的方式求得封闭体系下非灰气体的发射率、吸收系数和对部分边界的平均射线行程,从而解除了以吸收系数作为平均射线行程反演的必要条件的限制.将本文的计算结果分别与Hottel线算图的拟合公式和平均射线行程的几何求解公式结果相比较,结果表明,本文提出的方法满足工程辐射计算的精度要求,可直接应用于辐射特性参数的求解.以三元模型模拟的连续加热炉典型模型段为对象,计算了炉气对钢坯表面和炉墙内表面的发射率及对应的平均射线行程,为炉膛的辐射传热求解提供了必要条件.     

复杂地层岩石力学参数实时求取方法——以塔里木盆地巴楚隆起为例

非常规油气、干热岩、超深井等领域的钻完井工程对岩石力学服务的及时性与准确性提出了迫切需求,基于矿物及干酪根等岩石骨架组成成分具有固定的岩石物理及岩石力学特性,通过低成本、低风险、高实时性、高采样率的岩石成分录井技术开展岩石力学参数求取方法研究,以偶极子阵列声波计算岩石力学参数的模型作正演,确定通过矿物计算岩石力学参数的可行性,然后以组成矿物的元素成分直接构建岩石力学参数,并对两种方法进行对比。653个复杂岩性数据点,正演法计算的杨氏弹性模量、泊松比的平均相对误差分别为16.3%、9.8%;直接法计算的杨氏弹性模量、泊松比的平均相对误差分别为10.0%、6.8%。结果表明,通过元素直接构建的岩石力学参数具有更高的精度,在岩性相对简单的地区应用效果更好。     

绝热毛细管性能模拟的平均参数模型

根据分区集中和参数平均的思想,建立了一种简单、精度和通用性良好的绝热毛细管流动模型．出于系统动态仿真的需要,模型中考虑了过热流动和壅塞流动．基于Ｒ１２的分布参数模型计算结果,提出了不同流动区域内参数平均的一个关联式．该关联式对制冷剂Ｒ１３４ａ和Ｒ６００ａ也取得了与Ｒ１２相仿的效果,表明该关联式具有良好的通用性．对Ｒ１２、Ｒ１３４ａ和Ｒ６００ａ在毛细管内的流动特性进行了模拟计算．结果表明,该模型可用于制冷装置系统仿真和工程计算     

电厂高烟囱长期浓度估算方法

本文应用高斯羽烟烘模型,考虑了地形、污染物衰变和降水清洗等因子的影响,提出了估算电厂高烟囱地面长期平均浓度公式。由于用常规气象资料估算风、大气稳定度和混合层高度等参数,因此无需野外测试即可估算平均浓度。该法对工程前期选址和气质评价具有实用上和济经的意义。     

基于BP神经网络的隧道下穿既有运营地铁线注浆施工参数预测——以广州地铁18号线隧道注浆工程为例

新建隧道下穿既有运营地铁线施工过程中极易对既有运营地铁线产生不利影响,而广泛采用的超前预注浆尚处于以经验性选取注浆施工参数的阶段,导致工程事故频发。为此,首先以开挖段地层物性参数、地层位移变化值作为输入层,注浆施工参数为输出层,构建了基于BP(back propagation)神经网络的注浆施工参数预测模型;其次,以MAPE(mean absolute percentage error)作为预测精度评价指标,采取试算法对BP神经模型参数(隐含层节点数目、学习率)进行了探讨;最后,将提出的BP神经网络用于指导工程实践。研究结果表明：当BP神经网络预测模型隐含层节点数为9、学习率为0.01、训练次数为20 000以及精度目标值为1×10^-4时,模型适用性评价显示预测值与监测值之间最大相对误差为19,平均相对误差均低于13,说明提出的BP神经网络预测模型可行;进一步的工程应用结果表明：采用预测的注浆施工参数进行注浆后掌子面稳定、开挖过程中未发生隧道塌方等事故,满足相关规范要求。研究成果也可在隧道下穿其他结构或建筑物灾害防控注浆工程中得到推广应用。     

鄂尔多斯盆地致密油体积压裂水平井产量预测

目前常用的水平井产量预测数值模拟方法和理论解析方法都难以解决致密油储层横向非均质变化大和人工裂缝发育程度描述难的问题。为解决以上问题,基于测井解释资料和体积压裂施工参数,从地质和工程两个方面对致密油水平井产量进行分析和效果评价,并采用灰色关联分析法,将水平段地质参数（标准录井气测全烃值、渗透率、脆性指数）、油层包络面面积、储层横向非均质系数作为影响储层含油性、渗透性、可压性和非均质性的敏感性参数;将施工参数的单井总入地液量作为产量的工程敏感性参数。通过拟合回归,建立对数预测模型对致密油水平井产量进行预测,达到降低致密油规模开发中的投资风险,提高产建效益的目的。应用该方法对合水长7致密油区块6口水平井进行产量预测,预测值与实际值平均相对误差仅为8.0%,效果较好。     

“四车道-七通道”高安全性高速公路收费广场设计及通行能力和成本估算

设计了"四车道-七通道"高安全性高速公路收费广场,并对其通行能力和成本进行模型构建与估算。基于提高安全性的需求,该规划模型按提前车道分级、不对称扇形渐进分流和多种收费通道合理分配的思路进行设计。分析了渐变率、摩擦系数、纵坡幅度和汽车制动系数等参数与事故发生次数的线性关系,显示设计安全性较高;利用排队论建立通行能力估算模型,可依次对同种收费通道进行收费通道无车概率、平均等待时间、平均等待车辆数和单车道排队系数等4个参数进行计算,并对规划通行能力进行估算;成本估算模型以工程建造的时间为顺序,合并细化的项目类型,并考虑工程后的规费、税务和利润等因子,对规划设计进行了估算。     

基于能量理论的体积压裂工程改造效果评价模型及应用

体积压裂工程改造效果主要受储层改造体积(SRV)及其内部裂缝密度和导流能力的影响,由于微地震得出的SRV不能反映改造体积内裂缝的密度和导流能力,因此仅依靠SRV不能真实准确地反映体积压裂的工程效果。根据能量守恒和物质平衡原理,通过变分法建立改造体积内平均裂缝长度和等效裂缝条数计算模型,得到用于描述改造体积内裂缝密度和导流能力的关键参数,在此基础上综合考虑影响体积压裂工程改造效果的改造体积、裂缝密度和导流能力,提出体积压裂工程改造效果评价参数计算模型。应用效果表明,该评价参数在有微地震监测井和无微地震监测井中与产能之间均具有较好的相关性,实现了对体积压裂工程改造效果的准确评价,为油气井体积压裂产能影响因素分析提供了有效的区分手段。     

SPT-CPT相关关系及影响因素分析

根据多个实际工程中的标准贯入试验(SPT)和静力触探试验(CPT)数据,确定了SPT-CPT对比孔的选择原则及SPT参数N值和CPT参数锥尖阻力qc值的读取方法。采用统计学方法对N值和qc值形成的散点图进行了拟合分析。分析了土性类别、平均粒径、黏粒含量三个影响因素对SPT-CPT相关关系的影响。结果表明,拟合直线斜率随土颗粒粒径的减小而增大,随小颗粒含量的增大而增大,三个影响因素具有内在统一性。所提出的相关关系可以进一步应用于地基土液化判别等岩土工程问题。     

基于压力采集和FEM模型的软组织参数测量方法

提出基于压力采集和FEM模型的软组织参数测量方法,搭建基于光学运动跟踪系统和压力采集模块的软组织参数测量平台,对软组织形变过程三维重建,通过带压力传感器的ARM采集板获取压力值,采用BP神经网络对传感器进行精度校正.基于软组织形变集合构建四面体有限元模型计算软组织的初始参数弹性模量与泊松比,并提出一种参数参照模型对初始参数进行修正,通过实验验证参数的准确性.实验结果表明,用所述方法求得的软组织参数计算的软组织形变与真实测量所得软组织形变的平均相对误差为1.03%~1.60%,符合实际工程应用对软组织形变的精度要求.     

广州地区台风极值风特性蒙特卡罗随机模拟

结合1949—2003年台风年鉴统计资料和广州气象站逐时（连续）气象观测记录,采用蒙特卡罗台风风场随机模型和敏感度分析方法,计算了广州地区不同场地类别风环境随机参数对于台风极值风速的影响,并对该区域的台风风场参数合理取值进行了优化.以越界峰值法和广义Pareto分布探讨了工程场地目标重现期内极值风速预测分析过程,再现了几类典型工程场地台风风环境梯度风高度、平均风剖面、极值风速和阵风因子取值特点,并与规范结果进行了对比.     

基团贡献法预测胜利原油>350℃常压重油气液平衡

测定了胜利常压重油的气液相平衡常数和各窄馏分的相应物性参数,在此基础上,得到了计算胜利常压重油气液相平衡常数的经验关联式。用正构烷烃模型分子法及相对分子质量确定石油窄馏分的基团组成,在实测数据的基础上,对ＵＮＩＦＡＣ基团贡献型饱和蒸气压模型参数进行修正。对ＵＮＩＦＡＣ饱和蒸气压模型参数修正后,ＫｉｋｉｃＫ和ＬａｒｓｅｎＫ模型预测闪蒸温度的平均相对偏差均为０．７９％;气化率的平均相对偏差分别为７．６９％和７．７７％,均可满足工程计算要求。     

岩体物理力学参数测定及其工程处理方法的研究

在巷道工程和边坡工程稳定性分析中,力学参数的测定与选取会对计算结果产生重大影响.确定岩体力学参数的现场大型原位试验方法工程浩大、费用高昂,受到多种环境和技术条件限制.因此,本文采用Singh法、Kalamaras法和Hoek-Brown法等多种工程处理方法对由室内岩块试验获得的岩块力学参数进行了工程处理,考虑了岩块与岩体之间的差异,得到了符合工程实际情况的岩体力学参数.     

模态参数识别中频响函数估计的最小二乘优化

模态参数识别的精度将会直接影响到机械结构系统动力特性分析的质量,而频响函数的估计精度对模态参数识别精度影响很大.工程中通常借助FFT采用功率谱平均估计频响函数.由于FFT过程中截断及舍入等误差的存在以及噪声的影响不能完全克服,采用此方法估计的频响函数来识别模态参数,其精度受到影响.因此,在分析频响函数的理论值与功率谱平均估计值的误差函数的基础上,应用最小二乘法对频响函数的估计进行优化.通过实测试验对该方法的有效性进行了验证.试验结果表明:采用优化后的频响函数识别的阻尼固有频率和阻尼比比没有优化直接峰值搜索得到的结果更接近真实的结果,该方法能够提高模态参数识别的精度.     

工程应用中通用数据输入软件的程序实现

为了帮助工程应用人员在只编写工程应用核心计算程序的情况下,完成高质量的应用程序开发工作,对在工程应用软件开发中使用的输入参数作适当分类后,将各参数项的属性描述在一个文本文件中,采用“内核描述”方法,在程序中定义一个与参数属性对应的结构体数据类型来记录参数各属性,以控制程序行为,实现了对不同参数的通用数据输入。辅之以类似的“通用图表输出”、“通用数据库数据检索”等公用组件,从而为工程应用人员开发高质量的工程应用程序提供了一种标准组件。     

304不锈钢板材喷丸强化处理最佳工艺参数研究

文章运用ANSYS/LS-DYNA建立了304不锈钢板材多丸喷丸硬化处理的有限元模型,模拟了不同喷丸参数(弹丸的速度、半径和强度)对304不锈钢板材残余应力的影响规律。先计算不同层深的平均残余应力值,以得到不同参数下最大残余应力场;再对模拟结果采用逐步回归分析法建立残余应力关于工艺参数的最优回归方程,从而获得了最大残余应力随不同参数的变化图,并通过残余应力测试对上述方程进行了验证。结果表明:数值计算所得最优回归方程计算结果和实验结果相符,可据此针对所需的最大残余应力要求确定喷丸工艺参数,为工程实践提供依据。     

用SRK状态方程预测辽河原油小于350℃馏分油汽液平衡的考察

以辽河原油小于３５０℃馏分油实测常压汽液平衡数据为依据，选用ＡＰＩ推荐的ＳＲＫ状态方程，按假多元系法进行了相平衡常数和体系泡、露点温度的计算．重点考察了六种不同临界参数关联式匹配方案对预测效果的影响，结果表明，用方案四预测露点温度效果最好，平均绝对偏差３．４８Ｋ，平均相对偏差０．６８％，可用于工程计算．     

夯实水泥土桩桩身完整性探地雷达 检测技术试验研究

针对复合地基柔性桩基桩身完整性难以检测的实际工程问题,提出了组合天线阵方式的探地雷达检测技术.通过对6根夯实水泥土桩桩长和桩身缺陷检测试验研究发现,桩长检测的最大平均相对误差为5.10%,桩身缺陷位置检测相对误差为5.45%,表明采用此技术对复合地基柔性桩基桩身完整性进行测定具有足够的可靠性,满足工程需要.通过对龄期、配合比、含水率和天线选择等影响因素的分析,得到了这些参数对检测质量的影响规律,并据此为工程应用提出了相应合理建议.