基于模型缩聚的结构损伤统计识别

提出了一种基于有限元模型缩聚技术的结构损伤统计识别方法,该方法仅需要少量传感器的测量数据.首先基于模型缩聚技术建立确定性的损伤识别过程,然后利用摄动法将概率过程融入确定性的损伤识别中,从而得到了一种基于概率统计的结构损伤识别方法.该方法通过计算未知参数(如损伤构件的弹性特征)对于测量噪声的一阶与二阶偏导数,来得到这些未知参数的均值与协方差矩阵.文中不仅阐述了该方法的理论推导过程,而且通过一个门式框架的数值仿真研究,并结合Monte Carlo数值模拟技术验证了该文方法的正确性.     

地基-结构相互作用系统的时域参数识别

提出地基-结构相互作用系统的时域参数识别方法．在建立地基-结构相互作用的计算模式和运动方程的基础上,运用扩展的卡尔曼滤波技术,将相互作用系统中的参数作为增加的状态变量,建立了该系统的时域参数识别方法．并依据大型振动台条件下的层状地基-贮仓结构相互作用系统的模型试验数据,实施了地基-结构相互作用系统时域参数识别的全过程．计算结果表明,该方法产生良好的参数估计．     

结构振动特性在线识别的理论模型和计算方法

环境自然激励作用下的大型结构动力特性在线识别方法受到广泛的关注,这个方法仅仅利用结构自然响应的被测试数据,识别结构动力特性．Ibrahim方法和ARMAV方法是基本的识别方法．该文研究了受随机激励作用动力学模型,给出了有别于传统谐波恢复的子空间分解识别方法．数值仿真结果表明,该方法对结构振动特性的识别具有较好的鲁棒性和较高的计算精度．     

非线性基准建筑物振动的主动控制

非线性基准建筑物的振动方程属于非仿射系统,目前的非线性模型降阶方法不能采用．而直接采用非线性控制策略所设计的控制器阶数较高,难以用于实际场合．为此,开发了一种适合于非线性建筑结构的新的振动主动控制方法,该方法思路是识别线性化的结构模型,进而根据力作用原理把控制力施加到所识别的结构模型上．该方法所建模型可以通过经验Grammian矩阵进行平衡降阶,所以具有较好的实用性．最后给出了3层基准结构的计算实例,其结果表明所提出的方法对土木工程结构是可行的．     

基于ARMA模型和自由振动提取技术的海洋平台结构参数识别

用随机减量方法提取海洋平台结构在随机环境荷载非白噪声输入下的自由振动信号和用ARMA(Auto Regressive Moving Average)模型对自由振动数据建模。为了消除平台输出信号中有色噪声的影响,在随机减量系统中加人了一个虚拟系统,并采用导通条件和前导点技术使自由振动提取过程仍在有色输人的状态下进行。同时为了消除参数识别的多值性,提出了采用MA系数修正技术识别海洋平台结构的频率和阻尼动力参数的方法,最后用该套技术对海洋平台结构试验模型进行了参数识别,结果表明该方法具有较好的效果和在线识别使用价值。     

基于敏感性的结构损伤识别中的噪声分析

针对基于振动测试的结构损伤识别方法很容易受到环境噪声干扰的问题,提出了一种新的噪声分析方法,并结合Monte Carlo 数值模拟技术研究了测量噪声对基于敏感性的损伤识别方法的影响．与普遍采用的摄动法不同,提出的方法直接由敏感性矩阵的Moore-Penrose广义逆推导得出．该方法不仅使得噪声分析过程更简洁而有效,并且能同时分析频率和振型噪声对于识别结果的影响．针对3种常用的基于敏感性的损伤识别方法,通过一个单层门式框架的仿真研究,表明了所提出的噪声分析方法的正确性和有效性．     

图像识别在民机机体表面维修中的应用研究

在民机机体表面维修领域中,飞机蒙皮损伤检测是非常重要的环节.首先采集飞机蒙皮表面损伤图像,将采集到的图像分为裂纹和腐蚀损伤图像并完成图像预处理工作;为了获得有效准确的特征数据,采用一种结合主成分分析法和形状特征提取的特征提取方法;最后采用支持向量机分类模型进行分类识别,通过选择高斯径向基核函数和合适的惩罚因子,从而对蒙皮损伤类型进行精确分类识别.实验结果表明,该方法能够精确地完成分类识别工作,损伤识别准确率达到95%,满足飞机蒙皮损伤日常检测与维修的需求.     

变刚度复杂梁结构损伤检测方法研究

提出了适用于复杂梁结构损伤检测的子段模态应变能法SSEM(subsectionstrainenergymethod),并分析了该方法的适用性条件．通过对变截面梁的有限元计算,以及对纤维增强复合材料风机叶片缩比模型的试验分析,验证了SSEM方法确定的结构损伤指标对损伤准确定位的可靠性．该基于振动的变刚度复杂梁结构的损伤检测方法,可应用于工程实际中梁和类梁整体结构的损伤检测．     

识别剪切位点的分组权重矩阵方法

提出识别剪切位点的分组权重矩阵方法．分组权重矩阵是一个子总体数未知的混合权重矩阵模型．为得到未知参数的极大似然估计,采用了EM方法,而子总体数是利用隙统计量确定的．作者给出了该方法的具体计算步骤．将该方法应用于人类和水稻基因组的供子和受子识别,并与现行的主要方法作了比较．结果表明,分组权重矩阵法的识别效果更为精确．     

ATR系统评价中的因素作用测算方法及应用

针对自动目标识别(Automatic Target Recognition,ATR)系统评价中存在的性能建模手段难以有效分析因素变化对系统性能作用的情况,提出了一种新的因素作用测算方法。该方法根据工作条件下ATR实验结果所具有的面板数据特点,基于Malmquist指数对因素变化进行定量度量,无需对ATR系统的代价进行严格限定。求解过程中采用了非参数的DEA方法计算距离函数,避免了对ATR性能随因素变化趋势的模型假设,并通过引入AHP约束锥实现了多指标情况下的权重限制。最后,通过一个应用实例说明如何运用该评价方法实现因素作用的测算与分析。     

空间一维结构分布动载荷时域识别方法

提出一种适用于空间一维结构分布动载荷的时域识别方法.基于空间分段和时间分段的思想, 推导了载荷时程识别的公式和过程.用MATLAB编写了载荷识别程序,以受分布动载荷简支梁和受随机风载荷输电导线的载荷识别对方法和程序进行验证, 并通过仿真试验研究了噪声对载荷识别的影响.结果表明,该方法对于线性问题有很高的识别精度,对于弱非线性问题能够满足工程应用要求,为分布动载荷时域识别提供了有效的途径.     

Recursive parameter identification for fermentation processes with the multiple model technique

This paper considers parameter identification problems for a fermentation process. Since the fermentation process is nonlinear, it is difficult to use a single-model for describing such a process and thus we use the multiple model technique to study the identification methods. The basic idea is to establish the model of the fermentation process at each operation point by means of the least squares principle, to obtain multiple models with different points, and then use the weighting functions or interpolation methods to compute the total model or the global model. Finally, a numerical example is provided to test the effectiveness of the proposed algorithm.     

Fast Identification of Parameters in Optical Systems

This paper presents a scheme for fast identification of parameters in systems that yield large-order measurement vectors. The method can be applied to real-time identification and control. In the paper, the scheme is applied to identification and control of an optical model of a space antenna. Both the mathematical models and numerical results are presented.     

An Optimization Based Robust Identification Algorithm in the Presence of Outliers

In this paper, the robust identification problem is formulated in the framework of optimization with few violated constraints and an efficient numerical algorithm is presented with a low complexity. Moreover, it is shown that the proposed method requires minimum a priori information and is convergent in the presence of outliers.     

Identification of Pipeline Inner Wall Geometry Based on the POD⁃RBF Method北大核心CSCD

Based on the proper orthogonal decomposition⁃radial basis function (POD⁃RBF), a geometric identification method for pipeline inner wall was proposed to solve the internal corrosion detection problem of natural gas and oil pipelines. In view of the static magnetic field, the simplified finite element model for the pipelines was established, and the variable⁃geometry sample library was constructed, to realize the response prediction of arbitrary geometry by the POD⁃RBF. The proposed method achieves reduced⁃order analysis and avoids repeated solution of the stiffness matrix due to the geometrical change during the identification process. Hence, it can significantly improve the computation efficiency. Finally, the grey wolf optimization (GWO) algorithm was used to optimize the objective function and avoid the calculation of the sensitivity in the process of geometry change. The numerical examples show that, the proposed method has high efficiency and accuracy in the geometric identification of the pipeline inner wall, with good stability even under introduced noises. © 2023 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.     

基于客体优势识别的自主式竞优评析方法

针对多指标描述的一类社会事物群体,提出了一种基于客体优势识别视角的自主式竞优评析方法。该方法以最大程度的尊重事物客体的内质差异为出发点,将竞优评析过程分为个体优势识别、竞优模式识别和模式话语权重确定三个阶段。首先在不违背群体公共价值观念的前提下,从最有利于事物个体的角度识别其优势特征;其次利用聚类分析的方法,从优势特征集中识别群体竞优行为的模式特征;然后以各竞优模式包含的个体数量和评价信息的差异程度为基准确定各模式的话语权重,并得到最终的评价结果。最后以一个算例证明了方法的可行性和有效性。     

分析结构非线性问题的杂交可变基Galerkin方法

基于渐近摄动理论和Galer-kin方法,本文提出分析结构非线性问题的杂交可变基Galer-kin方法。本文方法首次引入可变基函数的概念,可大幅度降低计算量,而且在有限元法等数值方法中易于推广应用,在解决非线性问题领域有广泛应用前景。最后本文分析圆板大挠度问题和扁球壳大挠度问题,以验证本文方法的有效性。     

动力模型参数识别中的Bayes方法

将统计分析中的Bayes方法应用到参数识别问题中,提出了利用测量频率的Bayes估计识别动力学模型的方法,该方法是基于广义逆特征值问题的解。考虑到试验数据的随机性,测量频率用正态分布来描述。此外,将工程师关于测量频率的置信度进行量化,并且与识别过程相结合。数值算例证明了这一方法的有效性。     

Wave Surface Identification Based on Stereo Vision and Wave Theory: an Initial Attempt北大核心CSCD

波高是波浪信息最基本的元素,对波高的精确测量无论是对波浪理论的研究还是数值方法的拓展,都起着指导和验证的作用。文中基于双目立体视觉原理自主搭建了波面光学测量系统,突破了传统测量设备如浪高仪等单点测量的局限性,并将波浪理论融入到数据后处理方法中,对常用的单纯依赖图像的光学测量方法进行了改进。通过在拖曳水池中对单向规则波瞬时波面的识别和重构,并将结果与浪高仪以及理论来波参数进行了对比验证,结果表明该测量系统在大范围波面的测量中误差在1%左右,最后对其在非规则的来波下进行了初步尝试。