基于最大挠度的CFRP加固桥梁的正常使用剩余寿命预测

本文通过对碳纤维布加固混凝土结构挠度计算方法的研究,探讨了影响加固后桥梁挠度的各个参数,根据在役结构动态可靠度的分析方法,建立了基于挠度的CFRP加固桥梁的正常使用的剩余寿命预测方法。     

已建立交桥工程系统抗震加固优化方法研究

考虑参数不确定性和桥梁上部结构摩擦等因素的影响 ,对已建立交桥桥墩和桥梁上部结构进行了可靠性分析 ,进而研究了基于可靠性的已建立交桥结构抗震加固优化分析方法 ;把已建立交桥结构作为整体系统 ,以可靠度作为协调参数 ,运用结构优化方法解决了结构安全性和经济性之间的矛盾 ,从而为实际已建立交桥结构工程系统抗震加固和抗震对策提供了实用的分析方法     

CFRP加固RC梁抗弯可靠度设计方法研究

根据结构可靠指标的几何意义，建立了正态随机变量与非正态随机变量下结构可靠度计算的优化模型，并对其优化算法进行研究，该方法无需对非线性功能函数作线性化处理，从而提高了结构可靠度的计算精度．特制了16根碳纤维复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土（RC）试验梁，其中4根梁中皆埋入了FBG光栅传感器．试验结果表明：CFRP加固梁荷载效应与极限承载力的数值计算与试验测定值吻合．通过试验得到了全部梁随机变量的统计参量．研究编制基于MATLAB优化工具箱的可靠指标优化程序，完成对CFRP加固RC梁抗弯可靠度的优化设计，模拟计算结果得到了基于试验的改进一次二阶距（AFOSM）法验证．     

基于症状的风机复合材料叶片疲劳可靠度及维护策略优化

针对风力发电机复合材料叶片疲劳问题,基于复合材料疲劳REIFSNIDER模型推导疲劳裂缝长度扩展公式;以疲劳裂缝长度为症状指标,结合WEIBULL症状寿命模型,提出基于症状的风机复合材料叶片疲劳可靠度分析和剩余使用寿命预测方法。考虑检测和修复措施对叶片失效概率和症状可靠度的影响,采用贝叶斯方法予以修正,提出以全寿命周期维护成本为优化目标的复合材料叶片疲劳维护策略优化方法。研究结果表明:检测、修复等维护措施可有效降低叶片失效风险水平,增加症状可靠度水平;采用"检测+修复"综合维护措施比单一采用检测或修复维护措施更有效。     

基于连通可靠性的区域路网抗震优化加固

道路交通是地震发生后抢险救灾的重要通道。结合道路单元抗震可靠性以及道路单元重要程度等分析结果,建立路网抗震加固优化模型。模型以加固优化费用最低为目标,保证加固优化后道路单元抗震可靠度和系统抗震连通可靠度达到最低限定值,重点考虑加固优化后系统连通可靠程度最高。采用正交枚举法对满足模型条件的方案进行求解,给出一种路网抗震加固优化方案的设计方法。最后,通过算例验证方法的可行性。     

西部地区混凝土基于Weibull分布的寿命预测研究

对混凝土试件进行了模拟特殊自然环境条件下的加速失效试验,并得到了加速寿命数据.首先,结合寿命数据采用Weibull分布函数对其退化过程进行建模;其次,应用不同参数估计方法得到了基于Weibull分布参数的估计值;最后,建立了服役寿命的可靠度函数及概率密度函数.结果表明:Weibull分布函数可以有效地描述混凝土试件的加速耐久性能退化过程,建立的混凝土加速寿命可靠度函数能够直观地反映试件的服役寿命,并且与试验结果较一致;在参数估计方法的适用性方面,最小二乘法以及极大似然估计法比较适合小样本完全寿命数据的情况,这为混凝土加速失效试验的寿命预测及可靠性评估提供了直接而有效的参数估计方法.     

已建立立桥工程系统抗震加固优化方法研究

考虑参数不确定性和桥梁上部结构摩擦等因素的影响，对已建立交桥桥墩和桥梁上部结构进行了可靠性分析，进而研究了基于可靠性的已建立交桥结构抗震加固优化分析方法，把已建立交桥结构作为整体系统，以可靠度作为协调参数，运用结构优化方法解决了结构安全性和经济性之间的矛盾，从而为实际已建立交桥结构工程系统抗震加固和抗震对策提供了实用的分析方法。     

基于可靠度与状况指标的桥梁维修优化方法

提出基于桥梁可靠度与状况指标的维修优化方法,该方法以桥梁的可靠度和状况指标为约束函数,以维修成本现值为目标函数,以维修时机和维修措施为优化变量,来寻找更合理的桥梁维修方案.以重涂防腐涂层措施(A方案)和硅烷浸渍防腐措施(B方案)为例,分别建立了基于单一指标、基于双指标的防腐维修优化模型,通过MATLAB中的GA函数求解优化函数.研究结果表明,在桥梁服役100a的周期内,基于桥梁可靠度的维修优化,A方案要比B方案少花费12.5%,A方案的维修次数多1次.基于桥梁状况指标的维修优化,A方案要比B方案多花费25.1%,A方案的维修次数要多1次;基于双指标的维修中,A方案要比B方案多花费17%.而基于双指标的维修明显比基于单指标的维修成本高;组合维修方案(A+B方案)比单一的维修措施效果更经济,比单独采用A方案要低26.4%,比单独采用B方案要低9.4%.     

考虑参数空间变异性的边坡模糊随机可靠度分析

提出考虑土性参数空间变异性的边坡模糊随机可靠度分析方法.按HassanWolff方法对土性参数进行组合,通过确定性分析得到一系列潜在滑面;利用随机场模型描述土性参数的空间变异性,沿各潜在滑面对土性参数进行方差折减;采用降半正态分布函数描述边坡失效状态的模糊性,基于概率积分计算各潜在滑面对应的的可靠度;搜索最小可靠度对应的潜在滑面作为边坡的临界滑面,以最小可靠度作为边坡的可靠度.结合算例分析了隶属函数的形状参数、土性参数相关距离及黏聚力和内摩擦角的变异性对边坡可靠度的影响.     

基于支持向量回归的响应面可靠度计算

 针对可靠度计算问题中极限状态函数比较复杂或为隐式的情况,提出了一种基于支持向量回归的响应面可靠度计算方法。该方法通过支持向量回归来拟合极限状态函数,所得函数偏导数计算简单,便于进一步采用常规的一次或二次可靠度方法进行求解。该方法首先用拉丁超立方抽样方法产生训练所需样本,通过支持向量回归构造极限状态函数的替代函数,然后用可靠度计算中比较常用的梯度优化法计算其可靠指标或失效概率。算例结果证明了本文方法的可靠性和有效性。     

Characteristics of Integrated Importance Measure for Whole Lifetime-Oriented System Performance Evaluation

Importance measures are being widely used to characterize the importance of component in systems.Focus on the integrated importance measure(IIM)of the whole lifetime measure based on the transition rates of component states.To describe the impact of each component in whole lifetime,the IIM is generalized in nonrepairable and repairable systems at first.Then,their formulas are computed in series and parallel systems.Finally,the characteristics of generalized IIM in typical series systems and parallel systems are analyzed.The results show that the generalized IIM of component can evaluate the expected effect of component state on the system performance in whole lifetime.     

基于Signature和Ⅱ型双删失系统寿命数据的统计推断

基于Signature理论和方法, 建立Ⅱ型双删失情形下元件寿命的统计推断模型, 用极大似然估计及其渐近理论, 推导出系统元件寿命分布参数的点估计及渐近置信区间估计的解析表达式, 并通过3种优化算法获得相关估计的数值解. 仿真结果表明, 基于Signature的似然函数统计推断模型对Ⅱ型双删失情形下元件寿命的推断有效.     

基于多目标优化函数的无线传感器网络负载均衡路由协议

针对目前无线传感器网络路由协议在延长网络生存期和提高网络整体性能等方面存在的缺陷,以平衡网络中节点能量消耗、延长网络生存期为优化目标,提出了一种基于多目标优化函数路由协议. 该协议将节点可用能量、路由跳数和节点之间物理距离等参数引入到路由选择函数中,以实现最优路径的建立和对无线传感器网络性能的综合优化. NS2仿真结果表明,与传统的定向扩散协议相比,数据发送成功率提高了15. 3%,网络能量利用率提升了9. 7%,网络生存期延长约12%,在无线传感器网络中具有显著的优越性.     

基于核主成分分析和支持向量机的飞机舱音信号识别

为了提高飞机事故原因的调查准确性与实时性,提出了一种基于核主成分分析和支持向量机的舱音背景声识别方法.首先提取和分析了飞机驾驶舱话音记录器中所记录背景声信号的特征参数,然后分别以多项式核函数、sigmoid核函数和高斯核函数3种核函数作为内积,对3种核函数的降维特性进行了对比分析,最后将核方法与支持向量机结合,实现对舱音背景声的分类识别.实验结果表明:通过基于不同核函数的主成分分析方法与支持向量机的结合比较,确定以高斯核函数为内积的SVM分类方法具有较好的分类效果.     

一种能耗均衡高效的无线传感器网络数据收集方案

无线传感器网络资源有限,传感器节点之间节点的能量消耗不均衡,使得整体网络生命周期缩短.针对无线传感器网络数据收集过程中能量消耗不均衡的问题,给出一种基于能耗均衡高效的数据收集算法.该算法将网络部署区域划分为大小不等的栅格,并根据节点剩余能量以及采用簇首轮换的方式,然后采用数据融合技术,可以有效提高节点能量消耗均衡度且可以大大延长网络寿命.仿真与性能分析结果表明:与典型数据收集算法相比,该算法在能耗均衡度和网络生命周期方面具有更好的性能.     

一种基于AdaBoost的SVM分类器

针对AdaBoost的分量分类器的分类精度和差异性互为矛盾、以至于该矛盾的存在降低了AdaBoost算法的分类精度和泛化性的问题,提出了一种变σ-AdaBoostRBFSVM算法,通过根据训练样本调整各个分量分类器的核函数参数值,使分量分类器在精度和差异性之间达到一定的平衡,从而提高了集成分类器的分类精度和泛化性。对标准数据集的分类实验结果表明了算法的有效性。     

开关不完全可靠的工作失效与贮备失效修理不相同的二部件温贮备可修系统的可靠性分析

对由2个部件组成的开关寿命为连续随机变量且工作失效与贮备失效修理不相同的温贮备可修系统，当部件的工作时间、贮备寿命、维修时间以及转换开关的寿命和修理时间均服从指数分布，所有随机变量均相互独立，故障部件和转换开关能修复如新的情况下作了可靠性分析，建立了该类系统模型，给出了系统可靠度R(t)和首次故障前的平均时间MTTFF的解析表达式．     

寿命期内钢筋混凝土连续梁体系可靠度分析

建立了一种基于概率和有限元的寿命期内钢筋混凝土桥梁性能演变分析方法.在重点解决材料力学性能退化、截面面积削弱以及结构整体力学性能演变等问题数值模拟方法的基础上编写了耐久性分析程序CBDAS;根据现有研究成果建议了结构性能演变分析中出现的主要随机变量的统计参数;结合CBDAS和Monte-Carlo模拟建立了钢筋混凝土桥梁时变体系可靠度分析方法.最后,以一座钢筋混凝土连续梁为对象,利用时变体系可靠度研究其在氯离子侵蚀作用下寿命期内的结构性能演变规律.     

一种基于数据驱动的动态时序分类算法

针对物联网时序数据中存在的数据冗余现象和动态信息难以捕捉的问题,提出了一种基于数据驱动的动态时序分类算法。通过动态内部主元分析法（dynamic internal principal component analysis,DiPCA）提取传感设备采集的时间序列中的动态信息,实现降维及提炼动态信息的作用;利用麻雀搜索算法优化分类算法参数,强化支持向量机(support vector machines,SVM)算法性能并使其对含有shapelet局部特征的时序特征进行建模,最终构成双向演进算法框架,实现时序分类功能。利用UCR时序数据集和边缘计算模拟数据检验该算法的性能,结果表明,与基本算法相比,该算法的综合性能明显提高,并验证算法分类功能在仿真环境中的有效性与优越性。     

数字竞赛抢答器的设计与实现

基于数字时序控制电路原理,采用元器件设计实现了一种显示倒计时的数字竞赛抢答器。该抢答器由组合逻辑电路中的编码器、锁存器、译码器,时序逻辑电路中的计数器和555定时器组合而成。该抢答器具有手动复位功能,倒计时功能和显示功能。经测试表明,该抢答器可以准确显示倒计时时间和抢答号码,反应灵敏,工作性能稳定可靠。