基于混沌理论与RBF神经网络的船舶运动极短期预报研究

文章基于混沌动力系统相空间重构理论,利用关联维数法和最大Lyapunov指数法,对船舶运动时间序列的混沌特性进行了判定。并利用RBF神经网络较强的非线性映射功能,结合相空间重构理论建立了船舶运动极短期直接多步预报模型。实例预报结果表明,所建立的预报模型应用于船舶运动极短期预报取得了令人满意的预报精度,预报时间可达10 s。     

电磁抛投器抛体空间运动特性仿真研究

抛投器广泛应用于多种救援场合,目前抛投器的动力主要有气动式和火药式两种.论文首次提出电磁抛投器的概念,介绍了电磁抛投器的基本结构和工作原理.由于电磁抛投器的次级抛体带有绳索,考虑绳索对抛体空间运动的影响,本文建立了抛体射出后空间运动的状态方程,对不同出射角度的抛体空间运动过程进行仿真,分析了绳索对次级抛体空间运动的影响规律.     

Risk-identification-based hybrid method for estimating the system reliability of existing jacket platforms under fire

This paper proposes a risk-identification-based hybrid method for estimating the system reliability of steel jacket structures under fire.The proposed method starts with risk identification;according to the results of hazard identification and Dow’s fire and explosion index(F&EI) methodology,the most dangerous hazard sources are determined.In term of each equipment layout in steel jacket structures,fire load is imposed and elasto-plastic analysis is performed.According to the deformed state of steel jacket structures,the weakest failure mode of steel jacket structures is identified.In order to know the effect on ultimate bearing capacity of the offshore structural system,a series of elasto-plastic analyses are performed in which single failure element contained in the weakest failure mode is removed from the whole offshore platform structural system.Finally,the failure function of the steel jacket structure is generated and the failure probability of the steel jacket structure system is estimated under fire by genetic algorithm via MATLAB program.     

An improved method of detecting chaotic motion for rotor-bearing systems

Based on reconstructing the phase space and calculating the largest Lyapunov exponent, an improved method of detecting chaotic motion is presented for rotor-bearing systems. The method is an improvement to the Wolf method and the Rosenstein algorithm. The improved method introduces the correlation integral function method to estimate the embedding dimension and the reconstruction delay simultaneously, and it makes tracks for the evolutions of every pair of the nearest neighbors to improve the utilization of the reconstructed phase space. Numerical calculation and experimental verification show that the improved method can estimate the proper reconstruction parameters and detect chaotic motion of rotor-bearing systems accurately. In addition, the analytical results show that the current approach is robust to variations of the embedding dimension and the reconstruction delay, and it is applicable to small data sets.     

道路交通事故次数组合预测模型

道路交通事故次数预测对于掌握未来交通安全状况,合理评价交通安全措施的可行性和实施效果具有十分重要的意义。利用我国道路交通事故次数的统计数据,分别采用灰色预测模型和历史序列拟合分析的方法建立事故次数的预测模型,针对两种模型的优缺点,采用相对误差倒数分配权重的方法建立组合预测模型,计算结果表明,组合预测模型在预测事故次数方面具有较高的稳定性和较好的预测精度,完全能够满足事故次数预测的要求。     

一类摩擦碰撞振动系统的周期振动特性研究

建立了一类两自由度摩擦碰撞振动系统的力学模型,确定Poincare截面,通过数值仿真,分析了系统在简谐激振力作用下的周期碰撞振动特性,并讨论了传动带运动速度、传动带与质量块间的摩擦系数对系统周期碰撞振动特性的影响.研究结果表明系统的周期碰撞运动的形式呈现多样化,且在一定的系统参数下,传动带运行速度和摩擦系数的变化对系统的冲击速度影响不大,但对系统的动力学特性有较大的影响.     

机械式运动捕捉系统应用中的若干问题研究*

在机械式人体动作信息捕捉技术应用研究中发现存在主控制器发热、系统校准过程复杂、易产生虚拟动作失真等问题,提出采用系统姿态显示软件的设定和姿态初始化,提高系统的捕捉精度,为进一步完善微机械人体动作信息捕捉系统提供一定的实践经验,也将为多人动作捕捉系统的开发设计奠定一定的理论基础。     

基于RBF神经网络的单塔斜拉桥模型修正

为获得某单塔双索面斜拉桥换索过程中的工作状态,建立了一种联合子结构与径向基神经网络的有限元模型修正新方法.根据模型参数修正理论,通过分析设计参数的相对灵敏度确定需要修正的参数;为满足参数离散性要求,在模型修正过程中引入了子结构方法,并认为每一子结构中的设计参数是不变的.采用径向基(RBF)神经网络作为模型修正优化算法.将子结构与RBF神经网络相结合,从而将有限元模型修正的反问题转化为正问题;同时,对子结构的划分、RBF神经网络构建以及输入输出参数的确定进行了讨论.以某单塔斜拉桥为例,验证了所提的联合模型修正方法.结果表明:计算值与测量值之间的误差,在有限元模型修正前后有很大改善.     

惯性释放法在大型复杂结构焊接变形预测中的应用

在进行大型结构焊接变形有限元分析时,为了固定整体结构刚体位移必须施加不少于6个自由度的约束,但对于自由状态下的结构而言,如何施加这6个最少约束是非常的困难,长期以来是困扰研究人员的难题,也是焊接结构有限元分析在工业现场应用的一个瓶颈。所谓惯性释放法就是可以在不加约束的情况下模拟自由结构的变形。该文将在航海航空领域得到广泛应用的惯性释放法引入大型焊接结构变形分析,解决了自由状态下结构必须施加约束的问题。首先以典型的对接接头为例,比较了两种不同的约束方法之间的差别。然后通过一个典型的船体焊接变形预测的实例,验证了惯性释放法在大型结构中应用的可行性,为焊接结构变形分析在工业生产中广泛应用提供了一个有效的方法。     

浅水中低速斜航船舶水动力预报及验证与确认分析

浅水中的斜航船舶受到浅水阻塞效应和不对称流的综合影响。为预报该运动中的船舶水动力,文章采用基于定常雷诺平均纳维—斯托克斯方程的计算流体动力学方法,对浅水中做斜航运动的船舶粘性绕流场进行数值模拟。考虑低航速运动的特点,忽略航速影响下的自由面兴波,由数值计算得到水动力系数在漂角影响下的变化规律。针对计算精度问题,在数值模拟中从验证和确认角度分析和评估计算结果：通过网格收敛性分析分析数值误差与不确定度;结合试验数据考察计算模型的误差。此外,从计算区域尺度、湍流模型、边界条件、船体下沉和纵倾作用方面对模型误差的影响因素进行探讨,可为改进计算模型、提高数值模拟精度提供参考依据。