【摘 要】
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实际应用中,鲸鱼优化算法存在精度不高、收敛速度慢等劣势,提出了一种基于非线性收敛因子、自适应权重和模拟退火策略的混合鲸鱼退火算法,平衡了算法的收敛速度和寻优能力,从而增强算法性能.构建了基于结构模态参数的识别因子,并引入稀疏约束,通过不同损伤工况下ASCE Benchmark结构模型的损伤识别数值模拟说明改进方法的有效性.结果表明:增加稀疏约束后,误判单元减少,有利于结构损伤识别,其中L0.5稀疏约束对识别精度的提升最为显著;混合鲸鱼退火算法能有效识别损伤位置及程度,其收敛精度和寻优性能有了明显提升,且在
【机 构】
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武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉 430070;中建三局集团有限公司,武汉 430064
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实际应用中,鲸鱼优化算法存在精度不高、收敛速度慢等劣势,提出了一种基于非线性收敛因子、自适应权重和模拟退火策略的混合鲸鱼退火算法,平衡了算法的收敛速度和寻优能力,从而增强算法性能.构建了基于结构模态参数的识别因子,并引入稀疏约束,通过不同损伤工况下ASCE Benchmark结构模型的损伤识别数值模拟说明改进方法的有效性.结果表明:增加稀疏约束后,误判单元减少,有利于结构损伤识别,其中L0.5稀疏约束对识别精度的提升最为显著;混合鲸鱼退火算法能有效识别损伤位置及程度,其收敛精度和寻优性能有了明显提升,且在噪声环境下性能稳定,具有一定的抗噪鲁棒性.该方法可进一步应用于实际工程的损伤识别.
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研究了非光滑形状记忆合金梁受外激与参激作用下的概率响应及分岔现象.利用非光滑变换得到与原系统等效的近似系统,应用随机平均法和随机微分方程理论知识,推导出相应的平均Fokker-Planck-Kolmogorov方程;通过非光滑逆变换得到近似系统的解析结果,并结合数值仿真对解析结果进行了验证;利用稳态响应的极值条件,进一步得到了系统发生随机分岔的临界条件,并验证了临界条件的正确性,使得随机分岔有了更加直观的预测结果.结果表明,阻尼系数以及碰撞恢复系数都可诱导系统发生随机分岔,并得到了系统产生分岔的参数临界值
长输管道采用爬越方式通过河流防护堤会造成管线起伏急剧变化,给管道安装质量控制和安全管理工作带来不利影响。本文以某天然气输送管道爬越黄河防护堤工程为例,从管沟开挖、管道布管、管道组对焊接、管道下沟及回填、管线试压等施工工序研究了防护堤坡面管道敷设施工关键技术。研究结果表明:长输管线爬越河流防护堤可采用从堤顶向堤脚自上而下的顺序对坡面管沟进行分层开挖;布管过程中在下坡管端设置土墩支挡,防止窜管;主线路及立面弯管焊接采用手工电弧焊打底半自动焊填充盖面的焊接工艺,管道焊口返修采用手工电弧焊焊接工艺。
肯尼亚蒙巴萨港公路工程地区的地质具有土质破碎及高富水等特点,受当地降雨条件与区域地质影响,工程高陡路堑边坡开挖期间出现多次滑移灾害。为保障工程的顺利实施,在对高陡路堑边坡多次滑坡成因进行分析的基础上,采用原位试验与反向分析算法获得滑坡土体物理力学参数,完成边坡稳定性计算并提出边坡治理措施。稳定性计算结果表明:边坡上层滑动区域稳定性安全系数为0.96,为不稳定区域;随着层数增加,安全系数稳定性逐渐升高,下层土体的稳定性最高。依据稳定性计算结果设计抗滑桩稳固边坡,并在滑坡中下部铺设沥青碎石、中上部安置石笼网及
针对工程领域广泛应用的环状结构,研究了偏心运动对切向内力、固有特性及稳定性的影响.采用微元法及叠加原理计算了离心力与支反力引起的切向内力分布,根据Hamilton原理在惯性系下建立了动力学模型.采用经典振动理论求解特征值,并利用对比方法研究了切向内力对动力学行为的影响,揭示了切向内力、转速、偏心距、固有特性及动力稳定性之间的关系.采用数值方法求解时域动态响应,验证了结果的正确性.
当前,因保护层厚度不足而损害质量安全的问题时有发生。为解决该问题,本文采用概率法对碳化寿命模型下保护层厚度与可靠度的关系进行分析,并对规范中保护层设计厚度是否足够进行计算。结果表明:提高保护层厚度,结构的耐久性将明显改善,并且如以碳化作为寿命预测标准进行计算,耐久年限为50 a情况下,室内干燥环境要满足可靠指标大于0,需保证构件保护层厚度不小于36.7 mm,因此得出规范规定的最低保护层厚度难以满足相应的耐久性寿命标准要求。
为了能快速准确地预测基础隔震结构隔震层响应的上限值,针对隔震层设置滞回型阻尼器的基础隔震结构建立地震能量平衡方程,根据等价往复滞回次数下限值经验公式提岀考虑等价往复滞回次数降低的地震响应预测法.给岀了预测式的推导过程,分析了阻尼量较大时等价往复滞回次数降低的现象,通过非线性时程分析验证了该预测法的准确性.分析了最优总剪力系数设计的剪力降低效果.利用总剪力降低率和位移降低率的线性组合构建优化设计目标函数,在此基础上提出能够考虑剪力和位移不同侧重需求的优化设计法.通过对6层钢框架基础隔震结构进行优化设计和时程
对破片侵彻明胶形成的瞬时空腔现象进行了研究,基于LS-DYNA软件建立了球形破片侵彻明胶的二维轴对称模型,结合相关试验结果验证了仿真结果的正确性,进而对不同破片直径和着靶速度侵彻有限厚明胶靶后的速度衰减和瞬时空腔尺寸的规律作了分析和讨论.利用遗传算法对不同工况的仿真数据进行拟合,得到了计算瞬时空腔的简化数学模型,通过与更多仿真结果的比对,验证了模型的有效性.该简化模型可用于快速计算球形破片侵彻生物靶标造成的损伤区域,对提高人员目标毁伤评估和易损性分析的效率有实际意义.
为研究刀具-工件多重交互与速度效应对铣削颤振稳定性的影响,建立了包含刀具-工件多重交互与速度效应的铣削动力学模型,阐明了无刀轴倾角状态下再生效应、过程阻尼、刀具结构模态耦合与速度效应的耦合作用对铣削颤振稳定性的影响规律,研究了不同径向浸入比下刀具-工件交互与速度效应对铣削稳定性的影响.结果表明,与只考虑再生效应的铣削动力学模型相比,当同时考虑再生效应、过程阻尼与刀具结构模态耦合时,得到的稳定性叶瓣图中颤振区域发生明显变化;当主轴转速较低时,刀具-工件之间的多重交互效应是影响铣削颤振稳定性的主要因素,速度效
为了提高刀具磨损状态的预测精度,提出了一种基于多传感器融合的刀具剩余寿命预测方法.在训练阶段,首先联合振动、电流、以及PLC控制器信息进行数据预处理并利用时间序列分析等方法进行特征提取.然后针对单帧样本缺乏上下文信息且无法全部覆盖整个生命周期数据的问题,采用多帧联合与mix-up方法对数据进行增强.最后设计一个深度神经网络来学习多模态输入特征与刀具剩余寿命之间的复杂非线性函数.在测试阶段,对网络输出结果进行中值滤波去除噪声影响得到最终预测值.试验结果表明,多模态数据的使用与数据增强的引入均可显著提升刀具磨
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