均匀轴对称端面荷载下半无限长杆动力学响应

杆结构的导波检测技术因其高效而受到重视.欲利用导波检测杆结构,首先必须明确杆结构的动力学响应特征.利用本征函数展开法导出均匀轴对称端面荷载下半无限长杆瞬态动力学响应问题的解析解.与利用积分变换法得到的解析解相比,该解形式简洁且物理意义清晰.在该解析解基础上,可定量分析外力对各导波模式激发的影响.以端面冲击载荷作用下半无限长杆瞬态动力学响应为例进行数值研究表明,基于该解析解所得结果与有限元法(FEM)模拟结果一致.     

几何非线性有限元法及干扰能量法在结构稳定分析中的应用

基于几何非线性理论及著名的稳定性能量判据，推导出用于结构失稳判断的干扰能量法，利用该法确定了压杆的失稳临界状态，研制出几何非线性有限元程序并应用于压杆的大变形计算。两者结果与压杆稳定问题的理论解相符，可用于结构屈曲稳定问题分析。     

用回传波射矩阵法分析刚架瞬态响应及结构阻尼的影响

将结构阻尼的影响引入应用于杆系结构动力响应的弹性波分析方法——回传波射矩阵法．由于阻尼可以消除频域中矩阵求逆的奇异性,从而避免了采用Neumann级数展开方法求解,大大提高计算效率．在17杆的铝合金桁架受冲击载荷作用的实题中,将计算结果与弹性解和实验结果比较,表明在初期响应过程中阻尼解与弹性解和实验吻合良好．     

基于离散元法的杆系结构几何非线性大变形分析

提出应用离散元法(DEM)来求解二维、三维杆系结构的几何非线性大变形问题.基于简单梁理论,推导了适用于杆系结构分析的弹簧接触刚度系数计算公式,给出了时间步长临界值估算方法,并用实例对其进行了正确性检验.DEM方法本质上是求解结构的动力行为,对于需要计算静力解的问题,综合考虑数值精度和计算效率,建议阻尼系数取为0.7.列出了3个典型数值算例,即2个平面框架和1个空间网格结构,分别对其静力和动力大变形行为进行了模拟,并将结果与其他计算方法的结果进行比较,两者吻合良好.利用DEM方法处理几何非线性问题时无需组集刚度矩阵,也无需迭代求解非线性方程,故该方法适宜于处理杆系结构的大变形问题.     

柔性多体系统接触碰撞动力学研究

用有限元方法对柔性系统的接触碰撞问题进行了数值仿真计算．以柔性杆与刚块纵向碰撞为例，建立了接触碰撞动力学模型，利用有限元方法建立了接触碰撞期间的动力学方程．通过对不同的参数进行大量的数值仿真，结果表明，有限元方法能够仿真在接触碰撞期间的柔性杆纵向振动的弹性波，碰撞力时间响应的数值解与解析解吻合较好．     

粘弹性框架瞬态响应的回传波射矩阵法研究

文章将应用于弹性杆系结构动态响应的回传波射矩阵法扩展应用于粘弹性框架的瞬态问题的求解。回传波射矩阵法在应用于弹性结构时,为了避免频域里矩阵求逆的奇异性,求解时对矩阵(I-R)-1采用牛曼级数展开;对于粘弹性结构,由于有粘性阻尼,所以不存在奇异性问题,不需用级数展开。文中用单根悬臂梁的例题和9根杆的框架的例题验证了回传波射矩阵法解粘弹性结构的精确性和计算效率。     

杆、梁结构离散变量拓扑优化设计

在考虑断面面积和拓扑两类离散变量及其耦合关系的基础上,建立了离散变量拓扑优化设计的数学模型;该模型反映了拓扑优化问题的耦合优化本质,有效地避免了“极限应力”和“奇解”对拓扑优化问题的困扰;为求解上述数学模型,提出了“拟机率-网格搜索法”;用该法对包含两类变量的杆、梁结构进行了拓扑优化设计,收到了较好的效果。     

布氏点的解析求法

本文用位移矩阵法及高等代数的有关理论推导出了按给定连杆的五个位置综合铰链四杆机构的解析方程式——一元四次方程。然后根据四次方程的系数判定给定的五个位置存在布氏点的个数,最后求出各个解。该方程与图解法、解非线性方程组的优化方法相比,过程简单、概念清晰。由于引入了解数判定定理,故可求出全部解。文中最后给出了计算实例,验证了该方法的正确性。     

按两连架杆对应位置设计平面铰链四杆机构的解析方法

本文给出了按两连架杆的三个对应位置要求设计平面铰链四杆机构的解析法,该方法计算简单,具有一定的实用价值。     

弹性杆自接触问题数值模拟的一类罚函数方法

弹性杆自接触问题的数值计算的一个困难是弹性杆出现自接触时,拓扑结构发生变化。为了解决此问题,引入静电斥力作为惩罚函数,通过对电荷强度的调节,实现接触的"软着陆",从而较好地解决了弹性杆的穿越和拓扑结构变化带来的困难。通过引入Cosserat方程的四元数表示和弹性杆接触集合的检测方法,完善了计算方法的设计。     

基于测量聚类的网络拓扑推断算法

为了减少基于端到端时延的拓扑推断算法中产生的测量流量,根据网络中端到端时延的特点,提出了一种测量聚类算法和两阶段拓扑推断算法.测量聚类算法在测量时首先粗略测量网络节点的端到端时延,根据时延对节点进行聚类,然后根据节点的聚类测量节点对的端到端时延并计算节点相关性,最后通过两阶段拓扑推断算法推断网络拓扑结构.理论证明了测量聚类算法能够有效减少测量产生的测量流量并通过NS2进行了仿真,仿真结果表明测量聚类算法和两阶段拓扑推断算法在有效减少测量流量的情况下能够正确地推断网络的拓扑结构.     

一类带约束min-max-min问题的区间算法

建立了一类带约束Min-Max-Min问题的数值方法,其中目标函数和约束条件均为Lipschitz连续函数。利用区间分析方法,基于罚函数法和区域二分原则,针对问题及目标函数约束条件的不可微的特点,构造了罚函数的区间扩张和无解区域删除原则,建立了区间算法,证明了该算法的收敛性。对算法进行了数值实验,并给出了数值算例,结果表明：该方法可以同时求出问题的最优值和全部全局最优解,是有效和可靠的。     

一种解决TSP问题的自适应协同演化计算方法

针对遗传算法和蚁群算法存在运行时都会出现停滞、早熟等现象,且容易陷入局部最小的特点,提出了一种将两者结合协同演化运行的方法,通过建立对这两种算法状态的评估函数来动态判断其运行状态是否正常,进而动态调整运行的算法,从而最大程度地避免了这两种算法运行时的缺点.对TSP问题进行了实验测试,结果表明：此方法在收敛速度、寻优结果上都较上述两种算法单独运行有着明显的优势.     

一种基于简单遗传算法的K-Means改进算法

针对k-means算法对初始值敏感、易陷入局部极小值等缺点,结合遗传算法的思想,提出了一种基于遗传算法和k-means算法的混合聚类方法,为了测试该聚类算法的性能,用k-means 算法和改进的算法进行了1组实验,并对2种算法的聚类结果进行比较,实验结果表明算法能够有效地解决聚类问题.     

一种高性能英文词性标注器的设计与实现

针对统计和规则方法各自的优点和局限,提出运用Viterbi和FTBL(fast transformation-based learning)算法相级联的算法,实现一种英文自动词性标注器.该级联方法以FTBL算法为整体算法,在它的规则学习和最终标注两个阶段,均以Viterbi算法作为其初始化过程.实验结果表明此算法优于其中任何一种单独的算法,达到了98%的高准确率,验证了自然语言处理中统计与规则并举的主流设计思想.     

一种基于免疫思想的混合式遗传算法

基于生命科学中的免疫思想,在解决遗传算法中的约束问题时,将处理约束问题的两个关键方法(惩罚函数法和修补算法)有机的结合起来,并用于解决一类典型的约束问题--背包问题.其仿真结果表明,对于约束问题的求解,该混合式遗传算法和标准遗传算法相比在搜索全局最优解的收敛速度和精度方面都有明显的提高.     

基于噪声独立分量分析的多用户检测

针对独立分量分析算法忽略噪声这一缺点,引入基于噪声模型的噪声独立分量分析,得到基于噪声独立分量分析的多用户检测方法.并与基于无噪模型的算法进行仿真比较,结果表明本文引入的方法性能更优,稳健性更好,对实际信道的适应性更强.     

板材轧制问题的快速有限元方法研究

在用刚塑性有限元法对轧制力进行计算的过程中,联合使用了基于下降思想寻求牛顿方向上阻尼因子的阻尼牛顿(DN)法和基于抛物线插值思想的一维布伦特(Brent)法,即阻尼牛顿和布伦特法(DN-Brent法).将DN-Brent法同传统牛顿(N-R)法进行对比分析,结果表明,两种算法得到的轧制力计算值都与实测值吻合较好,但DN-Brent法所需的迭代次数和CPU计算时间小于N-R法.验证了DN-Brent法在应用刚塑性有限元方法计算轧制力时的准确性和高效性.     

基于单帧图像的超分辨率算法

随着稀疏编码与压缩传感理论的逐步发展,如何应用于图像的超分辨率成为研究热点之一.基于示例学习的算法,提出了一种新的超分辨率算法,其特点在于只基于低分辨率图像本身,没有额外的样本库,运用自然图像的自相似性与冗余性,学习低分辨率图像块与高分辨率图像块之间的函数关系.为了从图像中获取更加全面的信息,采用Guided滤波、一阶导数和二阶导数2种方法来提取特征.此外,提出了一种新的字典学习算法R-KSVD,并且改进了后项处理过程.实验结果显示,提出的算法具有较好的超分辨率效果和稳定性.     

一种基于故障参数与状态联合估计的多故障诊断方法

当需要诊断的故障数目较多、扩展故障参数后状态空间不可观测时 ,用一个故障诊断模型无法实现多故障诊断。为此 ,在分析了基于故障参数与状态联合估计的故障诊断方法原理的基础上 ,根据多个故障诊断模型之间存在的内在关系 ,提出了一种新的多故障检测和诊断方法 ,认为在某一段时间内 ,如有 n- 1(n为总故障数目 )个不同的两故障参数模型发出同一故障报警 ,则该故障报警有效。该故障诊断方法综合多个故障诊断模型的诊断结果 ,从而使一类复杂系统的多故障诊断成为可能。理论分析和仿真实验的结果证明该文所提出的方法是可行的 ,并且在工程上是易于实现的。