充气膜结构零应力态求解

本文首次提出了一种从弹性平衡态到零应力态的逆解析数值分析方法：线性协调矩阵广义逆法．首先,用膜线单元模拟膜面,将膜结构转化成为网格结构;然后,基于杆系结构平衡矩阵理论和小变形假定,建立体系的协调方程．由弹性平衡态预张力和材料参数,计算膜线单元无应力长度和变形量．最后,由协调矩阵M—P广义逆求解协调方程得到节点位移,逆向叠加求出零应力态位形,释放应力．根据该算法,用MATLAB编制了计算程序．算例分析验证了该方法的正确性和高效性,得出一个弹性平衡态对应唯一零应力态的结论．本文对充气膜结构设计具有重要理论意义和实际指导价值．     

基于Lingo的离散型桁架结构全局拓扑优化设计

利用Lingo对离散型桁架结构进行拓扑优化设计。首先,对Lingo软件包做了简介。然后,在不同的荷载工况下同时考虑应力、稳定与位移等约束条件,建立了优化数学模型。给出了结构内力重分析的方法,运用该重分析技术,使拓扑优化计算工作量减少。最后,为了确保模型和方法的可行性,给出了一个具有应力和位移约束的桁架结构拓扑优化的算例,算倒表明,运用Lingo解决桁架全局拓扑优化问题是一种有效的方法。     

基于安全混沌学原理的实验室风险度量

在"正常事故"理论的启示下,将安全学的研究重心转向对安全系统自身属性的认识方面,将耗散结构、协同论及突变论引入安全系统,建立安全系统混沌模型,首次运用混沌模型对实验室安全进行系统分析。首先,参照国际惯例确定实验室安全等级;其次,以安全混沌理论为指导,构建实验室安全状态评价指标体系;然后,对底层指标进行无量纲处理;最后,运用模型中的归一化公式及突变级数规则逐级求得突变隶属函数值,得出评价结果并与实际进行比较。通过对某高校实验室的风险状态进行实证分析,结果显示,混沌模型计算值与现实状况较为吻合,混沌评价可以对不同指标的重要度进行排序,进而提高安全管理效率。     

城市轨道交通线路承载力影响因素的量化分析——以上海市为例

根据城市轨道交通承载力的特点,对影响承载力的因素进行分析和研究,分别建立了理想状况、考虑列车折返能力因素、考虑线路换乘能力因素以及考虑线路服务水平因素等4种状况下的承载力计算模型。并结合上海轨道交通的实际运营条件,分析了不同状况下的线路承载力,最后通过比较分析计算结果,得出了各个因素对线路承载力的影响程度。     

电汉追踪问题

电力市场的输电费用计算问题要求知道各发电厂对各输电线路的利用份客和应分摊的网络功率损耗,这些问题可归结为电流追踪问题,是经典电路理论无法解决的问题,提出了两个公理,在此基础上建立了电流追踪问题的数学模型,进而利用图论原理开发了计算电流追踪问题的高效算法,并以数字例说明了算法的有效性。     

电流追踪问题

电力市场的输电费用计算问题要求知道各发电厂对各输电线路的利用份额和应分摊的网络功率损耗 .这些问题可归结为电流追踪问题 ,是经典电路理论无法解决的问题 .提出了两个公理 ,在此基础上建立了电流追踪问题的数学模型 ,进而利用图论原理开发了计算电流追踪问题的高效算法 ,并以数字例说明了算法的有效性 .     

液压支架用电磁先导阀的可视化模拟分析

本文通过建立高水基电磁先导阀的几何模型,利用计算流体动力学（CFD）仿真软件FLUENT的动网格技术,实现对先导阀精细结构的可视化模拟.通过比较分析稳态与动态工况下,不同开口量值时,阀内流体的流动状态,得出影响阀的性能因素,从而为阅的优化设计提供一定的理论依据.     

一种基于集总参数的心血管系统仿真模型及心音产生机理

基于流体力学与电气网络的相关基础理论,建立一种基于集总参数的心血管系统仿真模型.该心血管系统仿真模型分为三个子模型:体循环子模型、肺循环子模型及心脏子模型.重点分析了体循环子模型和心脏子模型,给出收缩压、舒张压、射血分数等血流参数和仿真波形图,并对心音产生机理进行了分析.然后在此基础上进行扩展,增加了肺循环、血管、耦合壁等,使其形成一个闭合的循环回路,构成了心血管系统仿真模型.利用状态变量分析法建立该模型的数学表达式,并进行模拟仿真,得出心室心房血容量、心房心室压力、动脉血流量等仿真结果,该结果符合健康心脏的生理状况,并且利用该模型仿真了高血压病态和心衰病态状况,仿真结果与临床表现基本一致,表明本文提出的心血管系统仿真模型具有实际的可行性.     

民机客舱热载荷的数值计算

以桌型客机为例,将客舱复杂围护结构划分为三部分。据此建立各区域单元结构的三维数值计算模型,并对不同外界环境下客舱的热流密度及传热量进行了数值仿真。结果与传统计算方法吻合良好,研究工作对于我国大型飞机热载荷的计算具有参考价值。     

基于两相浑水模型的三维水沙数值模拟

本文针对悬移质泥沙输移,采用两相浑水模型进行描述,基于SELFE水动力学模型,尝试通过三维数值格式对两相浑水模型进行探索性模拟.建立了两相浑水模式的离散方程,完善了相应的边界条件,采用多组水槽资料率定并验证了模型的可靠性.并以宁蒙黄河2012年洪水为例,采用离散后的模型对宁蒙黄河青铜峡至石嘴山200 km河段进行了数值模拟.并以该河段洪水的洪峰传播特性、不同河段的环流特性、河段泥沙输移及河床冲淤等为重点关注了改进后的模型.结果表明:计算水位、地形、含沙量等数据与实测资料有较好的吻合,环流特性与理论分析一致.综合表明改善后的模型能很好的应用于悬移质泥沙的模拟.     

基于主成分Fisher判别分析的矿井通风系统安全评价

应用统计学理论并结合对矿井通风系统经济性、安全性的要求,利用SPSS软件对学习样本进行主成分分析(PCA).有效的选取了主成分,然后对主成分进行Fisher判别分析(FDA),建立了主成分Fisher判别分析模型(PCA-FDA).运用模型对实际生产的矿井通风系统安全性进行判别,并与传统的Fisher判别模型及BP模型进行比较.研究结果表明:利用SPSS主成分判别模型能够有效地消除样本变量指标阃的相互影响,大幅减少计算时间,使矿井通风系统安全判别结果更加准确,便于实际推广和应用.     

高孔率金属材料表观电阻率的计算公式

根据高孔率金属材料的结构特征建立几何模型 ,运用几何方法和有关电学概念 ,简便地推导了具有均匀结构的高孔率材料电阻率与孔率的数学关系 ,由此得出通过孔率这个易知量来计算高孔率材料电阻率的公式 .以泡沫镍为例的应用证明 ,该理论式与实测结果基本一致     

高孔率金属材料表现电阻率的计算公式

根据高孔率金属材料的结构特征建立几何模型,运用几何方法和有关电学概念,简便地推导了具有均匀结构的高孔率材料电阻率与孔率的数学关系,由此得出通过孔率这个易知量来计算简孔率材料电阻率的公式,以泡沫镍为例的应用证明,该理论式与实测结果基本一致。     

黄河下游游荡段床面冲淤与滩岸变形耦合模型

黄河下游游荡段滩地面积远大于主槽面积,约占河道总面积的80%以上.该河段汛期河床调整幅度较大,因此床面冲淤与滩岸变形是游荡段河床演变的重要特点.本研究将一维水沙输移及床面冲淤计算模块、滩岸崩退及淤长计算模块结合,建立了能同时模拟纵向床面冲淤及横向滩岸变形的一维耦合数学模型.采用该模型分别计算了2006年和2018年黄河下游游荡段的河床纵向与横向变形过程,用于模型率定与验证.计算结果表明,该模型能够较好地反演出研究河段内的水沙输移过程,三个水文站计算与实测流量、水位及含沙量的纳什效率系数均在0.6以上,最大可达0.97;能够总体上模拟出滩岸发生崩退及淤长的宽度,计算与实测的河段平均主槽宽度的相对误差控制在1.5%以内;滩岸变形量与河床冲淤量在同一量级,因此滩岸崩退及淤长过程对于黄河下游游荡段水沙输移及河床冲淤变形计算具有重要影响.     

双分数Vasicek利率环境下的后定选择权定价

假定股票价格服从双分数布朗运动驱动的随机微分方程,利率满足Vasicek模型,建立双分数布朗运动环境下的金融市场模型,利用双分数布朗运动的随机分析理论和保险精算方法,讨论了后定选择权定价问题,将后定选择权的定价推广至更符合实际的随机利率金融模型下,得出双分数Vasicek利率环境下的后定选择权定价公式,使得此定价公式对实际利率情况下的后定选择权也实用。     

参数不确定情况下结构系统重要性分析

为分析随机变量分布参数的主观不确定性对结构系统安全性能的贡献,建立了分布参数主观不确定性对结构系统功能函数和可靠度指标基于方差的重要性测度模型.通过对功能函数的各阶矩进行一阶泰勒展开,将局部参数灵敏度的计算和重要性测度的计算联系起来,并利用功能函数的各阶矩来近似结构系统的可靠度指标,从而建立主观不确定性参数对功能函数和可靠度指标影响的重要性测度求解方法.通过对数值算例和工程算例的分析,对比说明了文中方法在保证计算精度的条件下具有高效性,同时计算结果也提供了减小结构系统输出响应变异性和提高结构系统可靠性的途径.     

基于MATLAB的煤与瓦斯突出BP网络预测方法

影响煤与瓦斯突出的各种要素与突出现象之间的关系复杂,且具有明显的非线性特点.BP人工神经网络模型可以很好地逼近这种非线性函数关系.基于煤与瓦斯突出特征指标的分析,建立了合理的单隐层结构的BP预测模型,并利用MATLAB神经网络工具箱实现了模型的训练与预测,应用结果表明,这种突出预测方法具有很高的计算效率和预测精度.     

基于解释结构模型的东莞市土地生态安全评价分析

以广东东莞市土地为研究对象,采用“压力-状态-响应”（PSR）模型,共选取19个指标建立土地生态安全评价指标体系,运用Matlab软件编程并建立解释结构模型（ISM）,利用所建立的模型对东莞市土地资源生态安全评价因素进行分析。模型分析得出：东莞市的土地生态安全评价因素被分成七级递阶结构,最低一级的因素是土地利用率,通过土地利用率的情况,影响经济密度,进而影响本地区的人口增长率和人口密度等因素,最终影响土地生态安全。最高一级是自然保护区的比重。这是由东莞市的现代化工业城市的特点所决定的。其中中间几级构成循环回路。土地生态安全评价因素之间的这种结构模型给政府以及决策部门为保持本地区土地生态安全提供了决策参考。     

基于棋盘型高拓扑热沉结构不同喷嘴射流分布结构的数值研究

电子或电力电子芯片的高密度热流换热问题是制约芯片技术的核心问题之一.本文针对棋盘型喷嘴射流/歧管/微针翅复合结构拓扑形态设计和几何构造参数影响关系进行数值模拟研究.建立喷嘴阵列在正方形、正六边形和菱形三种拓扑结构下换热单元的计算模型,分析各拓扑结构不同参数尺度的流动换热性能.计算结果表明,当射流孔和微针翅的直径分别为5...     

组合分形Brown运动模型

针对利用分形Ｂｒｏｗｎ运动（ＦＢＭ）模型来估计雷达杂波数据时出现的无标度区间很难确定的问题,提出了组合Ｂｒｏｗｎ运动模型这一概念来解决这一问题,由于地（海）表面随空间的变化种类繁多,雷达杂波中蕴涵了多种分维结构,且这多种结构共同存在于所有尺度上。以两个分形Ｂｒｏｗｎ运动的组合为例,通过理论推导,建立了分形Ｂｒｏｗｎ运动组合模型及其分形参数的估计方法,仿真实验以及实际数据计算,验证了该方法的正确性。