基于遗传算法的岩体参数辨识研究

目前,对于岩体流固耦合分析研究已经很多,而耦合分析常常受困于计算参数的取值,因此对两场耦合模型中的计算参数反演分析是非常必要的.根据实测的水头、位移资料,利用遗传算法,建立了等效连续岩体渗流场与应力场耦合计算参数辨识模型.并对某算例在库水位下降情况下,以渗流场与应力场耦合正分析计算结果作为"实测值",进行两场耦合参数辨识分析.从参数辨识的结果来看,验证了所提出的思路、方法以及程序的正确性和可行性.两场耦合计算参数进行反演分.析,对于两场耦合模型的建立和计算结果的可靠性是非常有意义的.     

基于期望函数的土遗址锚固参数组合优化方法

针对土遗址锚固工程需求，提出了一种基于期望函数的锚固参数组合优化方法.该方法通过对锚固长度、锚孔直径等参数的组合优化,获得了最大锚固力与最小遗址伤害的良好平衡.试验设计为全因子试验，利用响应面方法构建分析模型，而后将统计中的期望函数法引入锚固参数优化中，建立了多重目标响应指标与锚固参数水平的关系.研究结果表明:当分别满足锚固力最大化和遗址伤害最小化目标时，相应的锚固参数取值间存在冲突；多重响应优化能够确定目标响应需求下锚固参数的可行域范围，方便工程设计人员根据实际工程条件对锚固参数进行可视化取值.     

构造上正交各向异性半球形凸起凹凸板等效刚度研究

根据半球形凹凸板周期性将其划分得到代表性体元结构.首先研究代表性体元的刚度特性,利用变形等效原理、均质化和刚度组合法得到半球形凹凸板的等效刚度.然后将得到的三个主向刚度代入四边简支板Navier解中求解板中心挠度.通过有限元数值模拟解和Navier解进行对比分析,从而验证该文得到的主向刚度的准确性.然后讨论了代表性体元的材料尺寸对所得等效刚度的影响.随着代表性体元边长与凸起半径的比值逐渐增大,所得结果精度越来越高,且等效刚度公式适用于不同厚度的半球形凹凸板.最后给出了较为简洁的工程应用公式,并给出了凸起半径的近似取值范围和工程应用算例.     

细观等效理论预测再生混凝土宏观力学参数北大核心CSCD

预测分析再生混凝土各组分对再生混凝土宏观力学参数的影响是开展再生混凝土基本力学性能的一种方式.为了分析再生混凝土各组分对再生混凝土宏观力学参数的影响,根据再生混凝土的细观结构组成,建立了细观等效模型,利用扭转变形、细观夹杂理论、弹性等效思想和M-T模型方法,推导了由原生骨料、老界面层、老水泥砂浆、新界面层和新水泥砂浆等组成的再生混凝土的宏观力学参数预测模型.预测结果表明,随着再生骨料的取代率增加,水泥砂浆的含量不断增加,再生混凝土孔隙率也随之增大,导致再生混凝土的Poisson比随之增大,弹性模量、剪切模量和体积模量不断降低.模型的预测结果较好地反映了再生混凝土宏观力学参数随再生骨料取代率的增加不断变化的这一趋势,也为再生混凝土宏观力学参数的预测提供了一条简单实用的新方法,有利于再生混凝土基本力学性能的研究分析.     

等效系统参数辨识法在飞行品质评价中的应用

分析了等效系统参数辨识方法,采用最小二乘法与频域极大似然法求解先进飞机的低阶等效系统.通过计算,对两种辨识方法的优缺点进行了对比研究,并通过动态仿真验证了方法的有效性.最后依据参数辨识结果,对某型飞机的飞行品质进行了评估.     

模糊遗传规划方法在预测深部开采岩体移动中的应用

运用模糊(Fuzzy)系统理论,给出了地下深部开采岩体移动变形预测分析的Fuzzy模型,对岩体移动参数采用遗传规划(GP)方法进行确定,进而形成了模糊遗传规划方法.用工程实测数据对遗传规划网络进行了训练,并用测试样本对GP模型进行了测试,证明了模型的预测性能是令人满意的.通过工程实例计算分析表明,采用本文提出的模糊遗传规划方法所获结果符合工程实际.     

周期性正弦凸起凹凸板等效刚度的研究

针对构造正交各向异性周期性正弦凸起结构凹凸板的等效刚度问题，根据经典弹性薄板理论，基于对单胞结构力学特性分析和单胞结构在板宏观结构上周期性均匀化分布的特点，推导了正弦凸起凹凸板的等效刚度解析公式.以四边简支周期性正弦凸起结构凹凸板为例，将该文计算结果与有限元模拟结果进行对比，验证了该文等效刚度的合理性和精确性.最后，分析了正弦凸起凹凸板几何参数对等效刚度特性的影响，给出了结构几何参数与等效刚度之间的关系.结果表明:应用该文方法可以有效计算周期性正弦凸起凹凸板的等效刚度；由于凹凸板在构造上的几何结构变化，与基础平板相比其弯曲刚度和抗扭刚度都有明显的提升.该研究结果对凹凸板静力学和动力学的进一步研究以及实际工程应用具有指导意义.     

复杂边界条件下任意变系数微分方程的半解析方法

利用有限元和矩阵函数的有关理论与变系数等效参数相结合,提出了一种求解变系数微分方程的解法,利用它能方便地处理由于各种原因导致其控制方程是变系数的微分方程,最后通过两个算例,取得了满意的结果.     

裂纹面分布加载裂尖SIFs分析的广义参数Williams单元北大核心CSCD

带裂缝服役是工程结构的常态,由于流体侵入到裂缝内部,裂纹面直接受荷,使得裂缝进一步扩展,甚者影响结构的安全性.广义参数Williams单元(简记W单元)在分析断裂问题中,利用Williams级数建立裂尖奇异区的位移场,通过求解广义刚度方程可直接获得应力强度因子(stress intensity factors,SIFs),具有高精高效性;但W单元需满足奇异区内裂纹面自由的边界条件,故在分析裂纹面加载的问题中受限.该文基于SIFs互等,在等效奇异区范围中,将裂纹面的荷载等效为奇异区外围边界裂纹面上的集中力,避免奇异区内裂纹面受荷,故采用W单元即可简便计算.算例分析表明:等效奇异区尺寸取裂纹长度的1/20,等效荷载系数P建议取2.0,W单元计算精度均满足1%的误差限,证明该文在奇异区裂纹面受荷等效处理方法上具有合理性、通用性,克服了W单元在分析裂纹面加载问题的局限性.     

高阶控制增稳系统等效拟配参数时域在线辨识方法

现代控制增稳飞机是高达几十阶的复杂系统,将其降阶为特定形式的低阶等效系统才能与已有飞行品质规范进行比较,进而预测和评价飞机飞行品质.从时域角度出发,提出了一种高阶控制增稳系统等效拟配参数在线辨识方法.分析了时域等效系统拟配的基本方法,提出了等效系统实时在线拟配的系统框架思路,基于Tustin变换法推导了由高阶系统时域响应获取四阶等效系统参数的数学公式,应用最小二乘法在MATLAB中实现了算法编程,并用试飞数据验证了所提方法的可行性.计算结果表明,所提方法可以快速准确地实现高阶控制增稳系统的等效系统参数辨识.     

堆浸工艺中流动-反应-变形-传质耦合过程数值模拟及应用

基于堆浸过程中的孔隙变形,发展了一孔隙发育模型,并建立了堆浸工艺中流动-反应-变形-传质全耦合模型控制方程组,在喷淋强度不变和常水头的的情况下,给出了方程的数值解.数值结果描述了浸出过程矿堆中溶浸液饱和度的分布、溶浸剂浓度和浸出矿石浓度的分布,拟合结果表明:有用矿物浸出百分比与浸出时间之间呈3次关系,这一关系可用来预测堆浸中的有用金属的浸出回收率.     

基于声发射岩体压裂损伤演化特征研究

非常规油气储层体积压裂是油气开采的主要技术手段,准确地描述缝网压裂裂缝的演化规律是研究体积压裂的核心问题,运用声发射信号参数特征定义了岩体损伤变量,基于能量守恒原理,建立压裂岩体破裂与裂缝演化的折迭突变模型.通过选取吉林德惠菜园子页岩岩心开展了相关研究,理论计算与室内试验结果表明,岩体压裂具有突变破裂行为特征,理论计算结果与室内试验结果吻合较好.为后续裂缝演化研究奠定了科学基础.     

高陡山区岩体移动分析的Fuzzy数学模型

本文利用 Fuzzy数学理论 ,针对高陡山区地下房柱法采矿所引起的岩体移动变形问题 ,建立了具体的数学模型和预测分析方法 .通过对工程实例的计算分析 ,表明本文所建立的数学模型和分析方法适用于工程实际     

煤岩体压裂分形损伤突变演化模型的研究及应用

煤岩与其他普通岩石的力学性能明显不同.为了描述煤岩体压裂岩体突变形成裂缝以及裂缝的扩展问题,基于突变理论定义了损伤变量,并建立了岩体突变过程的能量释放计算模型.基于能量守恒原理,建立了突变后微裂缝扩展的能量方程.通过对黑龙江省鸡西煤矿张晨矿区西三采区3#层右六巷区块煤样在不同压裂阶段缝内流体净压力和微裂缝扩展规律的观察分析,得到由于岩体物性参数不同,微裂缝开始破裂的时间不同,为后续裂缝演化内在混沌特征的研究提供了依据.     

基于TFN-隶属度软化的露天矿岩体质量评价方法研究

为了解露天矿岩体质量,从露天矿某竖向范围的围岩、矿体顶板、矿体和矿体底板四个特征位置进行取样确定一定范围内的露天矿质量.岩石抗压强度R_c、黏聚力C、内摩擦角φ和岩体变形模量E作为评价的指标体系,并形成单因素指标岩体分类的五个级别.通过TFN确定指标的相对权重.提出隶属度软化方式,在确定样本对某级别的隶属度的同时,考虑其与相邻两级别隶属可能性,即隶属度软化,以方便样本的多指标评价.评价最大隶属度级别即是样本所属级别,最终根据各个样本的质量等级和综合评判规则判断露天矿岩体质量.实验表明:提出的方法比RMR、Q和可拓学评价得到的样本质量评级略低,能考虑当地工程经验,并偏于安今.     

基于Novozhilov理论连续弯箱位移参数的动态Bayes估计

推导了基于Novozhilov理论的简支弯箱有限曲条控制方程,并结合柔度法解决了连续弯箱的求解问题．建立了连续弯箱位移参数的动态Bayes误差函数,推导了相应的动态Bayes均值和方差表达式,提出步长的一维自动寻优方案后,结合共轭梯度法研究了连续弯箱位移参数的动态Bayes估计方法,同时给出了连续弯箱位移参数具体估计步骤．通过典型算例分析,总结了连续弯箱位移参数先验信息准确性判定方法及位移参数动态Bayes随机估计的其它重要结论．     

基于分形法的岩石断裂面粗糙度研究

从分形几何角度详细综述了近年来国内外在研究岩石断裂面粗糙度方面的成果.分别阐述了分形中的盒维数法、小岛法、分形插值法和多重分形法,并且剖析了每种方法在理论与试验方面的优势与不足.在此基础上进行总结与归纳,并提出了对今后岩石断裂面形貌学研究的三点展望.