基于遗传单纯形算法与RBF网络的地应力场反演方法

为提升RBF神经网络性能,采用遗传单纯形算法优化RBF神经网络隐含层节点中心值,利用FLAC3D软件建立区域的数值计算模型来进行正分析计算,以若干测点的正应力值作为训练样本,用优化的RBF网络反演模型区域的岩体力学参数及初始地应力场。依据沙溪铜矿区的地质资料进行算例分析,该方法的反演计算值、实测值及其他RBF网络反演计算值对比表明:所采用的遗传单纯形算法优化RBF网络的反演方法是可行的,改善了计算精度,对类似工程有一定的参考价值。     

均匀设计法在淤泥刚度参数确定中的应用

通过对深圳地铁12号线和平站基坑工程淤泥土层进行数值模拟计算和参数反演分析,证明硬化土模型（HS模型）除可以模拟硬土之外,对于模拟软土的土体行为也具有有效性。通过均匀设计法结合Plaxis2D有限元软件对刚度参数进行了反演分析。结果表明：均匀设计表法有效减少了参数反演分析中刚度参数取值次数和数值模拟分析次数,将有限元模拟计算与均匀设计法结合来进行淤泥土层的参数反演具有合理性;该工程参数反演的淤泥土层参考割线模量为6 MPa、参考切线模量为6.51 MPa、参考卸载再加载模量为40.6 MPa;得到了刚度参数与土体强度指标之间的一般关系式,淤泥土层刚度参数取值合理科学。     

线性自抗扰控制算法在ATO系统中的应用研究

针对列车运行系统快速、稳定、精确等要求,将线性自抗扰控制（LADRC）算法应用于ATO系统的速度控制,并采用粒子群优化（PSO）算法对LADRC算法进行优化,提高LADRC控制器的参数整定效率。仿真 结果表明,该算法较传统的PID控制算法,能够有效提高速度控制的快速性和精度,改善乘客舒适度。     

新建铁路下伏采空区治理关键技术

选取典型案例，对新建铁路下伏采空区治理宽度、治理深度、注浆参数等关键技术进行了探讨，对采空区治理检测技术进行了总结与推荐。引入FLAC3D数值模拟分析计算，对丰富采空区治理技术提供了借鉴。     

盾构穿越富水粉细砂层对地表沉降影响的研究

以苏州市轨道交通2号线延伸线新发路站~星华街站区间隧道工程为背景,基于FLAC3D软件,对土压平衡盾构穿越富水粉细砂层进行模拟。数值模拟结果表明,土压平衡盾构机在富水粉细砂层施工会引起明显的规律性地表变形,并与监测数据基本吻合。根据模拟结果,优化掘进参数,显著降低了土压平衡盾构机在富水粉细砂层施工引起的地表沉降。     

基于MEC-BP神经网络的基坑水平位移反演分析

随着城市地铁建设快速发展,地铁车站基坑的变形要求越来越严格,基坑土层设计参数的选择面临着极大挑战.利用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络的初始权值和阈值,结合有限元数值模拟,提出基于基坑水平位移的土层参数反演分析方法.采用文献算例对该方法进行验证,并与不同反演方法进行对比.研究结果表明:1)MEC-BP神经网络对多工况水平位移的反演分析结果与文献结果基本一致,验证了该方法的有效性和实用性;2)MEC-BP神经网络的收敛速度快于遗传神经网络(GA-BP),其反演结果优于常规BP神经网络、GA-BP方法和修正高斯-牛顿法(G-N);3)采用标量误差函数Ferr进行寻优,可以提高MEC-BP法水平位移反演分析结果的稳定性和准确性.     

防波堤抛石挤淤沉降数值计算方法研究

引用非定常西原黏弹塑性流变模型表达淤泥质软黏土的本构关系;结合模拟退火全局优化算法理念,基于MATLAB和ABAQUS交互软件平台,开发模拟退火法与有限元耦合反演程序,以获得模型计算参数;最后进行抛石挤淤后防波堤基础下卧淤泥质软黏土的变形数值计算分析。结果表明,非定常西原黏弹塑性流变模型适宜于表达淤泥质软黏土的本构关系;模拟退火全局优化算法与有限元耦合反演模型计算参数的效果好,适用于沉降数值计算分析。本文为抛石挤淤后防波堤基础沉降预测和控制提供了数值计算方法参考。     

基于正交设计的岩体力学参数灵敏性分析

针对岩土工程弹塑性位移反分析参数多、难度大的问题,就如何有效、合理地确定岩体的力学参数,进行工程设计和反演分析至关重要。灵敏系数在理论上虽然可用于判断位移对参数的灵敏性,但在实际工程中,结构状态函数很难用显式表示。故针对这一问题,结合地下洞室开挖的实际工况,采用FLAC”软件分析拱形洞室开挖过程中产生的拱顶竖向位移和拱角水平位移,应用正交表和方差分析的方法,分别进行模拟试验方案的确定和计算结果分析,实现位移对岩体力学参数灵敏性的分析研究,从而确定了关键反演参数。     

基于万有引力搜索算法优化支持向量机的软土路基参数反演

理论计算沉降误差较大的一个重要原因就是其涉及的土体参数取值不够准确,因此,参数反演成为减小参数测试误差的一种有效手段。为此,结合数值分析和智能优化,提出一种基于万有引力搜索算法优化支持向量机的软土路基参数反演方法。根据均匀试验设计方法,对加载过程中的路基沉降进行数值模拟,并根据数值计算结果构造出支持向量机的训练样本。同时选择适用性强且应用广泛的径向基函数作为核函数,建立支持向量机沉降代理模型,从而减少有限元计算沉降的次数和耗费的时间,提高运算效率。运用万有引力搜索算法对支持向量机的2个重要参数进行寻优,进一步提高支持向量机的拟合精度,获得优化后的沉降代理模型。利用优化后的沉降代理模型计算得到随荷载与时间变化的沉降序列值,并将路基的实测沉降序列数据作为比较依据,根据实测沉降序列值与计算沉降序列值之间的残差平方和最小的原则获得需反演的参数。运用该反演方法对广东某高速段软土路基的工程实例进行分析,将2个计算断面反演得到的参数再代入数值模型中计算。研究结果表明,得到的沉降计算值与实测值的相对误差分别为3.68%和4.76%,说明该反演方法行之有效且精度较高,为岩土工程参数的反演提供了一种新手段...     

基于正交试验设计的深基坑岩土力学参数反分析

运用正交试验设计确定了待反演的深基坑岩土力学参数,根据分析确定通过观测点竖向位移来反演土体参数E。按深基坑开挖实际情况,运用有限元方法结合人工神经网络进行力学参数反分析。在网络训练中,提出了一种PSO融合BP的算法。实例证明,通过竖向位移来反演参数E是合理的,采用PSO-BP方法提高了人工神经网络训练速度,收敛更快,其反演结果准确。     

中速柴油机燃烧和排放仿真的发展和挑战

对目前精准仿真中速柴油机的发动机循环的可能性和挑战进行综述。排放标准法规的日趋严格和竞争的日益激烈,要求在设计阶段要做出更多的努力,以预测中速柴油机的排放和效率。近年来,仿真工具的发展在预测方面已取得很大的进步。然而,由于在柴油机运行中燃烧和排放物形成过程是复杂的,对所使用的工具要求极其严格。3D CFD仿真可用作优化燃烧室内的燃烧和排放形成过程,0D和1D发动机循环仿真适用于选择理念和预优化重要的发动机参数。0D和1D模型的一大优势是计算时间较短,可对大量参数变量进行研究。对几种0D、准维和3D仿真模型进行研究、比较和评估,用于计算燃烧率以及碳烟和NOx生成。0D燃烧模型评估（LEC-DCM）是基于对喷雾的总体描述,然而准维模型是使用多区域方法（MZCM）。3D燃烧模型的评估包括扩展拟序火焰模型（ECFM-3Z）。除了燃烧模型,还有一个重要的因素是喷油率历史,为精准仿真提供基础。然而NOx排放仿真主要受燃烧率模型质量的影响,碳烟生成和氧化过程的仿真依据更多的重要参数。对不同的0D和3D仿真模型进行了研究。另外,单缸发动机的光学测量用于验证碳烟模型。     

盾构掘进速度与建筑物基础注浆加固对地表沉降与孔压变化影响的研究

本文运用FLAC3D三维非线性有限差分程序,结合深圳地铁2号线富水砂层地段工程,对在不同盾构掘进速度下,注浆加固基础时产生的地表沉降与孔压变化进行研究,采用流—固耦合数值模拟计算的方法,利用计算分析结果调整盾构施工参数。     

大相岭深埋特长隧道场区高应力场三维数值反演

大相岭隧道属特长深埋隧道,隧址区地应力高,断裂构造发育,软岩硬岩交错分布,开挖中可能会出现岩爆大变形等现象,运用FLAC3D快速拉格朗日差分软件采用数值三维多元回归原理结合实测地应力资料对隧道场区高地应力场进行数值回归反演,反演结果和实测结果吻合良好,能够较好的从整体上反映场区地应力状况,为地质超前预报以及超前支护和隧道结构设计提供较为可靠的定量分析资料。     

基于WNN算法的BTM故障诊断方法

高效、准确的故障定位技术是列车安全运行的重要保证。针对列车超速防护系统（ATP）车载设备故障分析存在复杂性高、依赖专家经验等问题,提出将小波神经网络（Wavelet Neural Network,WNN）算法应用于车载设备故障诊断的方法。针对车载设备中的应答器传输模块（Balise Transmission Module,BTM）,首先根据经常发生的故障类型,匹配ATP中相应的故障日志语句;然后建立网络结构,利用小波理论修正网络的权值与参数;最后结合WNN算法精准地分析和预测故障。选取BTM单元的100组故障数据作为样本进行仿真实验,并与BP神经网络、GA-BP神经网络以及SVM算法进行对比。实验结果表明：通过小波算法优化神经网络的测试样本平均绝对误差降低至6.917%,相关系数提高到97.402%,该算法在高速铁路列控车载设备故障分析方面有较高的准确性。     

某下穿铁路U形槽结构设计及数值分析

以某下穿铁路U形槽工程为例,在传统解析算法的基础上,利用FLAC3D软件对其进行数值分析研究。解析方法:将边墙按悬臂挡墙考虑,底板按弹性地基梁考虑,并对其结构抗浮稳定性、地基承载力和边墙底板强度进行验算;数值分析:利用FLAC3D软件对U形槽、土体和水位等进行建模和计算,得到U形槽结构的位移及内力云图。结果显示,两种方法得到的地基反力和结构内力变化规律具有较好的一致性,只是数值存在一定的差异。     

柴油机研发中运用的模拟技术

介绍了在柴油机研发中应用的计算机模拟技术。模拟技术不仅对于基本燃烧过程来说是至关重要的，而且由于各种参数优化的复杂性，以及有限的研发时间和成本，它对整个研发过程而言都是极为关键的技术。零维和（或）一维发动机系统模拟技术已被广泛应用，以应对不断增加的各种装置及其运行参数的要求，诸如整个发动机系统、涡轮增压器、废气再循环管路及电控喷油系统的设计，以及这些装置运行参数的设定。介绍了2种发动机系统模拟器的实例：（1）一种用于评价发动机进气空气流的模型预测控制逻辑；（2）一种高效率且精确的缸内燃烧模型，被用于分析瞬态燃烧模式的转换现象。     

基于模态参数的梁桥结构模型边界条件参数修正

针对实际桥梁结构复杂的边界条件,详细分析边界条件的附加约束参数。以梁桥结构的水平平动附加约束与扭转附加约束参数为讨论对象,采用最小二乘约束优化反演理论,建立以模态参数实测值与理论计算值误差平方和最小为目标的桥梁结构边界条件变异参数约束优化反演求解问题。在其基础上引入矩阵摄动理论,将结构动力方程的特征值及特征向量一阶摄动代入所建立约束优化方程,显著提高优化求解效率,并通过迭代求解的方式提高边界条件变异参数的求解精度。编制相应求解程序,通过某磁浮轨道梁方案的损伤识别验证表明,仅用前几阶仿真计算得到的模拟实测频率与振型经过4次迭代即可精确反演桥梁结构边界条件变异参数。     

基于GA算法与有限元耦合的岩土力学参数应力反分析方法研究

由于岩土工程的复杂性和不确定性,致使岩土力学参数很难准确获得。位移反分析方法是目前获取岩土力学参数的主流方法。但常规反演算法存在无法跳出局部最优解、易陷入"维数灾难"等缺陷。同时,位移监测具有滞后、测量误差大等缺点,致使反演结果存在不唯一性。针对以上问题,基于非参数统计模型对参数进行灵敏度分析,剔除灵敏度小的参数,有效提高反演效率。并提出岩土力学参数GA算法与有限元耦合应力反分析模型,该模型采用应力反分析方法,克服常规算法反演过程中易陷入局部极优的难题。最后通过实例验证模型的有效性。     

微风化岩体隧道开挖反分析及围岩稳定性评价

青岛嘉定山地铁区间段多为微风化的花岗岩地层,地势起伏复杂。为探究本区间隧道在开挖过程中围岩的稳定性问题,采用最小安全系数法对围岩稳定性进行分析。由于地质条件复杂,岩体参数取值很难确定,基于D-P准则,采用ABAQUS建立3D弹塑性模型,根据黄金分割算法进行隧道断面拱脚位置的位移反演,确定本次计算中参数弹性模量E、泊松比μ;用修正后的岩体参数计算围岩的安全系数F_s,预判开挖围岩破坏区,为隧道围岩支护方案的设计提供依据。     

中心回线瞬变电磁测深一维Occam反演

将Occam反演技术应用到中心回线瞬变电磁测深数据的反演中,为中心回线瞬变电磁测深数据的自动、快速解释奠定基础,解决Occam反演技术中的正则化参数选择、迭代步长的控制、模型约束的影响等关键问题。利用Occam反演技术可以较为准确地获得地电断面的电阻率分布,一般5次迭代目标函数就可以收敛到5×10-2。相对视电阻率的定性或者半定量解释技术,Occam反演的结果更准确。