求解集束型装备调度问题的改进遗传算法

针对半导体制造中的有滞留时间约束集束型装备调度问题,以最小化生产周期为目标,建立问题的数学模型,提出基于机械手搬运作业顺序编码的改进遗传算法.设计基于禁止区间法的启发式构造算法以生成初始种群,避免了不可行染色体的产生;通过互换染色体中处于机械手全等待的基因位置,以及基于图论的不可行解修复技术改进局部搜索效率,避免冗余迭代和陷入局部最优等现象.与遗传算法、混合量子进化算法的仿真实验比较,验证了提出算法的有效性和鲁棒性.     

互联网金融收益率的统计预测研究——以余额宝为例

以余额宝每万份收益数据为研究样本,构建ARIMA模型进行研究,判断模型的拟合效果,对余额宝每万份收益的发展趋势进行预测.研究结果表明,余额宝每万份收益具有一阶单整的性质,当期余额宝每万份收益的变化受到上一期余额宝每万份收益的影响.此外,模型预测的准确度受到国家政策、市场利率、规则调整等不确定因素影响.可以根据ARIMA模型的预测大致判断出余额宝每万份收益的未来走势,为互联网金融市场众多参与方提供决策参考.     

基于Floyd算法的海温时间序列分割

时间序列数据的处理及挖掘一直是业界关注的热点,而海表温度也一直是人们观测、研究和预报的重要对象。本文主要考虑对一年的跨度进行切割,使得落在每个切割区间的海表温度数据满足最优的正态分布,以便对遥感数据的异常性作出检验。结合2003-2011年南海和东海海表温度数据集,本文引入Floyd算法,将寻求数据集最优分割问题转化为图论中网络中最短路求解问题,将不超过30天的点之间的距离设定为无穷大,以避免分割点过于密集的情况,并将频率与概率的距离定义的误差转化为线路权重,实现了动态全局最优分割。且正态分布下的3σ异常值检验法,实现了对异常值的识别。     

因变量缺失下部分线性变系数模型的稳健估计

本文讨论因变量缺失下部分线性变系数模型在误差项和解释变量都含有异常点时的稳健估计问题。首先用局部加权线性光滑方法得到非参数部分的稳健估计,然后再得到参数部分的估计,并证明参数和非参数估计量的渐近正态性。最后模拟研究有限样本下估计量的表现。     

一类奇异半正(k,n-k)共轭m点边值问题的正解

通过构造一个特殊的锥,利用范数形式的锥拉伸锥压缩不动点定理,在允许非线性项奇异和半正的条件下,得出了一类高阶超线性奇异半正方程组多点边值问题正解的存在性结果,改进和推广了有关文献中的结论.     

考虑机器调整次数和产品质量的卷烟批量计划和柔性流水车间调度集成问题

针对卷烟企业生产中的批量计划和柔性流水车间调度集成问题,构建了整数规划模型,目标函数由卷烟生产时间、生产线调整次数、卷烟质量、库存成本四部分组成。鉴于该问题的NP-hard性,设计遗传算法进行求解,通过合理设计遗传算子,避免不可行解出现。应用某卷烟企业数据得到优化排产结果,与该企业之前依照经验排产方案进行对比,发现优化排程结果在减少品牌转换次数,提高生产的连续性方面具有明显优势。该算法已作为某卷烟企业排产人员的排产参考,应用于排产决策中,取得了良好的效果,对卷烟企业制定排产计划具有一定的实际指导意义。     

一种基于块雅可比迭代的高阶FR格式隐式方法

最近, 基于非结构网格的高阶通量重构格式(flux reconstruction, FR)因其构造简单且通用性强而受到越来越多人的关注. 但将FR格式应用于大规模复杂流动的模拟时仍面临计算开销大、求解时间长等问题. 因此, 亟需发展与之相适应的高效隐式求解方法和并行计算技术. 本文提出了一种基于块Jacobi迭代的高阶FR格式求解定常二维欧拉方程的单GPU隐式时间推进方法. 由于直接求解FR格式空间和隐式时间离散后的全局线性方程组效率低下并且内存占用很大. 而通过块雅可比迭代的方式, 能够改变全局线性方程组左端矩阵的特征, 克服影响求解并行性的相邻单元依赖问题, 使得只需要存储和计算对角块矩阵. 最终将求解全局线性方程组转化为求解一系列局部单元线性方程组, 进而又可利用LU分解法在GPU上并行求解这些小型局部线性方程组. 通过二维无黏Bump流动和NACA0012无黏绕流两个数值实验表明, 该隐式方法计算收敛所用的迭代步数和计算时间均远小于使用多重网格加速的显式Runge-Kutta格式, 且在计算效率方面至少有一个量级的提升.      

饱和多孔黏弹地基热-水-力耦合动力响应分析

天然土体由于沉积条件和应力状态不同, 往往会表现出一定的流变性. 本文研究地基上表面受外载荷作用时, 渗透系数和孔隙率变化对饱和多孔黏弹性地基热-水-力耦合动力响应问题的影响. 基于Biot波动方程、达西定律和Lord-Shulman广义热弹性理论, 并引入了考虑黏弹性松弛时间因子的Kelvin-Voigt黏弹性模型研究地基上表面受热/力源作用时, 孔隙率和渗透系数变化对均质各向同性饱和多孔黏弹性地基中所考虑的各无量纲量的影响. 根据不同的边界条件采用正则模态法推导出无量纲竖向位移、超孔隙水压力、竖向应力和温度的解析表达式, 结合算例分析了不同变量对各物理量的影响. 正则模态法是一种加权残差法, 可不经正、反积分变换将方程快速解耦并消除数值反变换的局限性. 结果表明: 无论何种载荷作用时, 载荷频率变化对所有考虑的物理量均有明显的影响; 孔隙率和渗透系数均对无量纲超孔隙水压力有明显的影响, 当仅考虑热载荷作用时, 孔隙率和渗透系数变化对无量纲温度均无影响. 正则模态法可广泛应用于岩土工程领域, 尤其适用于商业建筑、高速铁路和公路能源基础的热、力学特性研究中. 该研究结果可为工程施工奠定一定的理论基础, 具有一定的指导性意义.      

考虑晶体滑移面分解正应力的细观损伤模型

材料内部的解理、滑移面剥离等细观损伤是引起宏观失效的根源, 从细观尺度研究损伤的发生和发展有助于深入认识材料的变形和失效过程. 本文基于晶体塑性理论, 从滑移系的受力和变形出发研究材料的细观损伤, 建立了考虑滑移面分解正应力的细观损伤模型, 为晶体材料解理断裂的分析提供了新方法. 首先, 在晶体弹塑性变形构型的基础上引入损伤变形梯度张量的概念, 从变形运动学着手建立了考虑损伤能量耗散的本构方程, 并推导了塑性流动方程与损伤演化方程; 然后, 建立了相应的数值计算方法, 给出了应力与状态变量的更新算法, 推导了Jacobian矩阵的表达式; 接着, 以$[100]$取向的单晶铜材料为例, 通过有限元计算与试验结果的对比, 并采用粒子群优化算法标定了11个材料细观参数; 最后, 将所提细观损伤模型应用于RVE单轴拉伸过程的模拟, 得到了考虑损伤影响的应力应变曲线, 并分析了材料的塑性流动与损伤演化过程. 结果表明, 本文所提模型能够计算材料在受载过程中的损伤累积效应, 合理反映晶体材料的细观损伤机理.      

长杆高速侵彻的特征控制参量分析

针对理想长杆侵彻,通过对长杆侵彻Alekseevskii-Tate模型近似解进行分析,指出单一的无量纲速度衰减系数α（deceleration index）不足以完全表征长杆高速侵彻的准定常阶段。在此基础上,重新定义了2个无量纲特征参量:Johnson破坏数Φ_Jp和特征时间系数β,2个参量之间的关系为α=β/Φ_Jp。分析表明,Φ_Jp和β（或α和β）可实现对长杆高速侵彻准定常阶段的弹尾速度的完全表征;若再引入长杆弹相对临界速度v_c*,则可完全表征长杆侵彻的准定常阶段。此外,还证明了α能够判定侵彻过程偏离定常状态的程度,并指出通过确定Φ_Jp和β（或α和β）,可针对攻防需求对长杆弹侵彻设计进行指导。