接地网腐蚀和断点的诊断理论分析

对发、变电站接地网腐蚀和断点的诊断理论进行了研究,通过严谨的理论分析,采用灵敏度分析法建立了故障诊断方程,并将能量最低原理及优化技术引入地网的故障诊断方程的求解中,讨论了目标函数为线性和非线性两种情况下,故障诊断方程结合一定的约束条件及目标函数的求解问题,仿真计算和模拟试验结果验证了该诊断理论与方法的正确性、可行性及实用性。     

导弹运输发射车动态参数的多目标优化

某车载导弹武器系统采用任意点无支撑发射方式,运输发射车的动态参数需要同时满足导弹发射和行军状态的减振要求.在对悬架参数进行响应灵敏度分析的基础上,构造非线性约束和加权的多目标函数,对选定重要部位的响应进行多目标优化.计算结果显示该方法达到了多目标优化的目的.     

基于通用生成函数的结构可靠性优化

为提高传统可靠性分析算法求解工程问题的计算效率,将可靠性优化中的双循环法与通用生成函数相结合,建立优化的数学模型进行可靠性分析,并通过k-means聚类和同类项合并缩减计算成本,提高效率.计算结果表明:当优化模型的极限功能函数为线性方程或非线性方程时,通用生成函数的误差分别为6.1%和10%,与一次二阶矩法和二次二阶矩法相比,其在精确度上的优势随着极限功能函数的非线性程度增加而更突出,计算效率明显高于蒙特卡罗法.在随机变量增加且不服从正态分布的工程实例中,基于通用生成函数的可靠性优化方法也比传统的可靠性优化方法精度高、效率快、普适性强.     

基于免疫进化规划的岩体渗流参数反演

岩体渗流参数反演是一个复杂的非线性函数优化的问题,采用传统优化技术及目前采用的全局优化算法--遗传算法都存在计算效率低等本质问题.本文采用更加合理的算法一免疫进化规划进行岩体渗流参数反演,并用一个算例证明了算法的有效法.     

核动力装置热工参数优化计算

本文通过建立核动力装置热力计算数学模型,采用序贯加权因子惩罚函数法,以装置重量或体积作目标函数,在微机上进行优化计算,得出不同轴功率下装置的最佳设计参数及对应的重量体积。并通过对各设计变量的灵敏度分析,得出其变化规律。     

基于可靠性的柔顺微夹持机构几何非线性拓扑优化

为减少因制造过程中的不确定性因素而导致的机构性能下降现象,文中给出了一种基于可靠性的柔顺机构几何非线性拓扑优化设计方法.首先,建立增量形式的平衡方程,采用Total-Lagrange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术获得几何非线性的结构响应.其次,考虑几何尺寸及作用荷载大小的不确定性,建立柔顺机构多目标拓扑优化数学模型.目标函数以平均柔度最小和几何增益最大来满足机构的刚度和柔度需求;可靠度的概率约束采用一次可靠度方法计算;目标函数灵敏度分析采用伴随求解技术;拓扑优化采用固体各向同性材料插值方法,并用移动渐近方法进行迭代求解.最后,以柔顺微夹钳的可靠性拓扑优化为例进行研究,发现基于可靠性的拓扑优化所得机构比确定性拓扑优化所得机构更合理,说明文中所提方法是正确和有效的.     

基于可靠性的柔顺机构几何非线性拓扑优化设计的研究

给出了一种基于可靠性柔顺机构几何非线性拓扑优化设计的新方法。其目的是将可靠性分析集成到几何非线性拓扑优化中。首先,建立增量形式平衡方程,采用Total-Lagrange描述方法和Newton-Raphson载荷增量求解技术求解几何非线性的结构响应。其次,考虑几何尺寸及作用荷载大小的不确定性,建立柔顺机构多目标拓扑优化数学模型。目标函数以平均柔度最小和几何增益最大来满足机构的刚度和柔度需求。可靠度的概率约束采用一次可靠度方法计算。目标函数敏度分析采用伴随求解技术,拓扑优化采用SIMP材料插值方法,并用移动渐近方法进行迭代求解。最后以柔顺微夹钳的可靠性拓扑优化为例,说明本文所提方法的正确性和有效性,研究结果表明基于可靠性拓扑优化所得机构比确定性拓扑优化所得机构更合理。     

基于凝聚函数法的非线性方程组求解

给出了求解非线性方程组问题的一种有效方法,称为凝聚函数法。首先把非线性方程组转化为一个不可微优化问题,然后用一个称之为凝聚函数的光滑函数直接代替不可微的极大值函数,从而可把非线性方程组的求解转化为无约束优化问题,因此可以直接利用现有的无约束优化算法软件求解。在此基础上,给出了相应算法,并做了数值实验,数值实验结果表明了该算法具有收敛稳定,算法简单及计算效率高等优点。     

多支撑地下连续墙动态开挖过程中m值反分析

为了能够准确地确定m值,必须合理选择计算模型.采用弹性地基梁法,结合现场多支撑动态开挖的过程,建立了有约束非线性最优化设计模型.通过以实测与计算位移的相对残差平方和最小为目标,首先根据实测位移建立参数反分析的目标函数,然后采用Matlab有约束非线性优化技术对其进行优化,以达到分阶段多层动态施工反分析的目的,从而使所得...     

复变量求导法灵敏度分析及弹塑性参数反演

提出了灵敏度分析和弹塑性参数反演的一种新方法.针对非线性参数反演过程中灵敏度计算困难的问题,利用复变量求导法,把隐式函数的求导过程转化为函数值的计算,进而高精度地计算出参数灵敏度.相对于常规的基于有限差分的灵敏度数值计算方法,该方法更为高效.以岩土工程中弹塑性参数反演问题为背景,给出了基于复域位移分析的参数反演过程,对弹性模量、泊松比、粘聚力以及内摩擦角进行了反演.数值算例表明,所提出的方法对单一参数和耦合参数的非线性反演问题均有效可靠,解决了参数反演时位移对反演参数不敏感问题.     

转子系统局部热弯曲两种建模方式比较

局部热弯曲的转子系统建模方式有二维方法和三维方法两种,但两种方法的比较、适用范围的分析等尚未见报道.因此结合热传导学和转子动力学理论对局部热弯曲转子系统建模的两种方法进行详细阐述,并通过分析实际转子系统的热场、热变形、热弯曲振动,对两种建模方式的效率和精度进行分析和比较.研究结果表明:二维热场分析方法精度低但计算效率高,适用于输入热量集中的情况;三维热场分析方法精度高但计算效率低,适用于输入热量分散的情况.     

卫星太阳能电池板热设计参数的灵敏度分析

由于卫星在生产和运行中一些不确定因素的影响,卫星热设计参数难以精确确定．从而影响卫星热设计的结果。该文利用系统灵敏度理论,对卫星热设计问题进行了分析,导出了卫星热设计系统的灵敏度方程,并以太阳能电池板的热设计为例,对系统的灵敏度方程进行了求解,分析了各参数的灵敏度,为太阳能电池板热设计中结构及物性参数的确定提供了依据,为太阳能电池板热设计的可靠性验证以及卫星运行可靠性提供了分析方法。将参数分析方法应用于卫星的热设计和热分析中,可提高卫星热设计和热分析的效率。     

应用红外热成像技术检测蜂窝结构材料内部缺陷

根据红外热波成像技术的基本原理,用辐射热激励方法对蜂窝结构材料进行瞬态加热,同时用高灵敏度热像仪拍摄蜂窝结构材料盖板的热像图,用计算机对热像图进行图像处理,显示蜂窝结构材料的内部形状和缺陷．该技术具有无损、快速、高效、直观和大面积检测等特点．根据理论分析、数值模拟和实验研究,证实用高能量灯照的辐射动态加热是热激励的有效方法,并需用高灵敏度和快速采样的热像仪来获得理想的检测效果     

基于可靠度敏感性的神经网络法研究边坡稳定性

针对边坡工程结构功能函数不能显式表达的可靠性分析问题和非线性问题计算量大的弊端．研究结构可靠度敏感性,提出参数的相对敏感性分析方法,并基于该方法提出了神经网络法分析边坡稳定性。具体思路：由可靠指标对随机变量分布参数的相对敏感性分析,确定边坡可靠度主要影响参数;用神经网络模型近似替代响应量与基本变量间的隐式极限状态函数,根据蒙特卡罗模拟法,对网络模型进行可靠度分析,求解结构可靠度指标。基于可靠度敏感性的神经网络法．对均值和成层边坡进行稳定性分析,与传统可靠度计算方法相比．结果表明：该方法分析边坡稳定性是准确的且具有较高的计算效率。     

基于热失效与灵敏度的故障模式分析方法

针对测试性验证试验中现有故障模式分析方法主观性、盲目性较强以及历史数据缺乏的问题,在传统方法的基础上,提出基于热失效与灵敏度分析的改进故障模式分析方法。首先,依据现有方法的不足,明确了改进故障模式分析方法的流程;其次,建立试验对象温度场分布模型,分析温度对性能退化的影响;然后,通过识别工作中的过热区域分析由热失效造成的故障模式;最后,依据灵敏度分析结果进一步补充对试验对象功能影响较大部分的故障模式。实例应用表明,与传统方法相比,该方法在热失效分析基础上,结合功能特性分析,能够获得更加完备的潜在故障模式,有效提高了测试性验证试验样本的可信度。     

箱体零件热变形温度场的快速计算新方法

本文提出了一个分析计算形状复杂、热源也较复杂的机械零件的温度场和热变形的新方法——热源法。运用此法可以推导出计算温度场的函数式,用以计算复杂形状零件的温度场和热变形比当前常用的数值法简便得多。而且函数式给出了各有关参数的相互关系的清楚的概念。这对设计人员的构思和决策将会带来帮助。本文结合一个典型化了的具体例子对热源法及其应用进行了分析与讨论热源法与数值法相比,有如下优点:1.简捷易用;2.较精确;3.复杂零件中的传热问题的物理概念清楚;4.只需中容量的微型计算机     

三维电磁辐射问题混合阶矢量基有限元完全匹配层方法的研究

提出了一种用于3-D电磁辐射特性分析的快速有限元方法。该方法将混合阶矢量基函数与有限元完全匹配层方法相结合,将场矢量分布稀疏的完全匹配层区域采用混合阶矢量基函数的低阶部分,将场矢量变化剧烈的天线体附近区域采用混合阶矢量基函数的高阶部分,从而在保证计算精度的前提下,实现大量减少单纯使用高阶矢量有限元完全匹配层方法的矩阵方程维数和计算时间,提高计算效率的目的。数值算例验证了该方法的正确性和有效性。     

三维电磁辐射问题混合阶矢量基有限元完全匹配层方法的研究

提出了一种用于3-D电磁辐射特性分析的快速有限元方法。该方法将混合阶矢量基函数与有限元完全匹配层方法相结合,将场矢量分布稀疏的完全匹配层区域采用混合阶矢量基函数的低阶部分,将场矢量变化剧烈的天线体附近区域采用混合阶矢量基函数的高阶部分,从而在保证计算精度的前提下,实现大量减少单纯使用高阶矢量有限元完全匹配层方法的矩阵方程维数和计算时间,提高计算效率的目的。数值算例验证了该方法的正确性和有效性。     

感应式热水器磁热耦合分析

根据液体感应加热和金属体感应加热原理的相似性,推导液体感应加热磁场、涡流和温度场分布方程,建立感应式热水器数学模型.根据数学模型,设定磁场和温度场的边界条件、模拟材料随温度变化特性并建立系统供电电路模型,重点利用分步迭代法进行磁热耦合计算.得出加热体的磁场分布、温度场分布、涡流功率密度,以及发生集肤效应区域提供系统主要能量和控制磁力线逸散能提高加热效率的结论.最后,根据仿真模型预测加热效率,提出系统优化设计方案.     

进化方法在热传导拓扑优化设计中的应用

提出用进化方法求解热传导场拓扑优化设计问题;以单元相对导热率为设计变量,建立最小化热柔度数学优化模型并进行敏度分析,移除具有最小敏度值的单元使得目标柔度增量最小;进化优化过程中引入滤波技术对敏度场进行过滤以消除数值计算不稳定性;数值算例验证了进化拓扑优化方法的有效性及高效性,优化结果为后继进行的形状、尺寸优化提供了可靠的依据。