基于EEMD-Hilbert和FWA-SVM的滚动轴承故障诊断方法

为有效提取非平稳特性的滚动轴承振动信号特征,提高故障诊断效率,提出一种采用集合经验模态分解（empiricalmode?decomposition,EEMD）、Hilbert变换的特征提取方法,并利用烟花算法优化支持向量机（support vector machine,SVM）分类参数的滚动轴承故障诊断方法. 通过EEMD方法将目标信号分解成若干个模态函数,采取Hilbert变换获取模态函数的瞬时频率,并对模态函数及其瞬时频率进行统计特征提取,从而实现特征的有效降维. 结果表明:信号经过EEMD-Hilbert处理后特征能有效提取,将训练集和测试集各600组数据代入烟花算法优化SVM模型得到测试集正确率为99.63%;比传统的遗传算法和粒子群算法优化模型分别提高0.4%和0.2%左右;同时收敛时间更短,验证了该算法模型的可行性与有效性.      

二维非饱和土壤水流方程基于POD方法的有限元格式

将特征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）应用于二维非饱和土壤水流方程通常的有限元格式,将其简化为一个计算量少但具有足够高精度的POD有限元格式,并给出POD有限元解的误差估计.数值例子表明：POD有限元解能有效地表达土壤水流的运动特征,保证了POD有限元解和通常有限元解误差足够小,而且POD有限元格式有较少的自由度,比通常的有限元格式大大节省了计算量和内存容量,从而验证POD方法的有效性.     

梳状谱信号的空时自适应处理

分析了梳状谱信号混响在空时二维空间上分布的特点,指出该类信号具有进行降维空时自适应处理的可能.根据混响分布的特点,在空时多波束方法的基础上给出了一种适合多个频点的降维算法.该方法选择所有频点处的数个辅助波束进行联合空时处理,在角度一速度平面上对目标进行搜索.仿真结果表明.该方法既达到了降维的目的,又能够有效抑制运动声呐的强混响,取得了比常规方法更好的检测性能.     

基于Adaptive Lasso与RF的航班运行风险预测改进研究

为了解决航班运行风险高维数组运算过于复杂的问题,同时为防止模型过度拟合影响预测精度,基于中国民航局发布的风险评估体系,以某航450组真实航班数据为标准样本,首先使用自适应套索算法（Adaptive Lasso）进行降维,从63项风险自变量中筛选出15项独立变量;然后,使用随机森林算法(Random Forest,RF)进行防过拟合处理,结果显示当使用重要度排序前12项变量拟合时,结果误差达到最小值,即得到最终预测指标;最后,构建Adaptive Lasso和RF的二阶段混合模型,同时选取主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、径向基函数(Radial Basis Function,RBF)网络、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)3种对比方法,使用十折交叉验证精度.结果表明：Adaptive Lasso方法在筛选掉48项指标后,结果精度未见下降;经RF处理后4种方法评估精度均大于未处理前;Adaptive Lasso-RF混合模型的预测准确率和稳定性均优于PCA、RBF神经网络和SVM等方法.综上说明混合模型实现了有效降维和防过拟合,可大幅提升预测精度,用于解决航班风险预测问题可行并有效.     

列车轴温监测数据软测量方法

为解决监测数据缺失导致的轴温监测系统误诊和漏诊率较高的问题, 提出了一种基于数据特征分析的轴温监测数据软测量方法; 通过轴温监测点的布局与相关性分析, 确定了监测数据软测量的源数据范围; 采用自组织特征映射算法, 通过对源数据归一化、优胜区域定义与隶属度优化, 实现了轴温数据本征维数确定与数据聚类; 引入多维尺度分析方法, 通过数据间距的相似性量化与距离矩阵特征值分解, 实现了轴温数据的类内降维; 采用多维尺度分析方法对类间降维数据再次降维, 提出了一种分步式降维方法, 构建了信息量最大化与计算量最小化的平衡策略; 采用深度学习栈式自编码器方法提取类间降维数据的内部特征, 构建了缺失轴温数据的软测量模型。研究结果表明: 基于降维数据的软测量方法的时间效率比基于原始数据的软测量方法高14.25%;2种方法的精度相当, 当一维数据缺失时, 数据软测量的平均精度可达99.83%;当二维数据缺失时, 平均精度可达99.75%;当三或四维数据缺失时, 平均精度均可达99.16%;在满足最大允许误差2.5%、误差容忍度1.0%条件的情况下, 针对任意缺失维度不高于四维的情况, 提出的方法可有效地实现高精度与高效率的缺失数据恢复。      

测量误差二次多项式回归模型的参数估计

本文在Fuller.W.A等人做出的测量误差一元线性回归模型及一元p维向量线性回归模型的参数估计基础上,讨论了测量误差二次多项式回归模型的参数估计。利用测量误差多项式回归模型样本（Yt,Xt）,t=1,2,…,n,通过统计方法求出样本所包含的统计信息,得出了测量误差二次多项式回归模型的参数估计。     

SCLD板模态控制模型及振动控制

为有效抑制薄板在外界激励下的低频振动,对机敏约束层阻尼(SCLD)结构进行了主动振动控制研究.首先,考虑了黏弹性材料随温度与频率变化的阻尼特性,结合GHM阻尼模型建立了耦合系统有限元动力学分析模型;其次,考虑到结构动力学模型自由度庞大,采用物理坐标下自由度动力缩聚和状态方程下复模态截断进行了两次降阶,并通过复模态空间向实模态空间转换,得到了低维实模态控制模型;最后,通过模态实验验证了理论模型,并基于低阶控制模型设计了振动控制器,证明了研究方法的正确性.研究结果表明,采用本文的组合降阶方法可以有效地对SCLD结构进行降阶,对模态控制模型主动控制取得了良好控制效果:在单位阶跃激励下,振动响应衰减时间从0.20 s缩短为0.08 s;在随机白噪声激励作用下,振动响应均方根值降低了39.65%.      

基于Gabor滤波特征和一类分类器的人脸检测

人脸检测是人脸识别的一项重要任务.论文提出了一种基于Gabor滤波特征和一类分类器的正面人脸检测方法.算法首先利用了Gabor滤波器的良好的空间位置与方向的选择特性,采用了四种方向的Gabor滤波器提取人脸样本图像特征并用PCA方法对特征降维,然后用已降维的特征训练支持向量机分类器.最后应用一类分类器分类检测人脸.实验结果证明该方法是十分有效.     

H2O2对黄瓜不定根形成中抗氧化酶活性的影响

研究了外源H2O2和IBA处理对黄瓜幼苗外植体不定根发生过程中0～48 h时间段内过氧化物酶(POD,peroxidase,EC1.11.1.7)、抗坏血酸过氧化物酶(APX,apoplastic peroxidase,EC1.11. 1.11)、过氧化氢酶(CAT,catalas,EC1.11.1.6)和超氧化物歧化酶(SOD,superoxide dismutase,EC1.15.1.1)4种抗氧化酶活性的影响.结果表明,在黄瓜不定根形成的诱导与起始阶段,POD和APX活性变化完全一致,呈逐渐升高的趋势,CAT活性呈现降-升-降-升的变化,SOD活性变化呈对数曲线.H2O2处理显著降低了不定根诱导阶段和起始阶段POD与APX活性,显著降低了诱导阶段CAT和SOD活性;IBA处理对诱导阶段POD和APX活性影响不显著,却显著升高了起始阶段POD和APX活性,对CAT和SOD活性的影响与H2O2处理基本相同.H2O2对不定根形成的作用机理可能与IBA相同.     

统计降尺度法在我国流域气候的应用进展

降尺度方法能够很好的解决模型GCMs与水文模型相结合的问题.分析了降尺度方法的主要特点及产生背景;介绍了降尺度方法的分类及其优缺点;归纳了近年来统计降尺度理论方法在我国不同尺度流域的研究应用;系统论述了统计降尺度的理论方法、应用步骤和研究进展.通过比较分析得出统计降尺度要优于动力降尺度方法的结论;指出了统计降尺度在今后...     

单车荷载作用下T型刚构桥车致振动响应研究

根据车辆-桥梁结构振动特性,研究单车移动荷载作用下,T型刚构桥考虑桥面不平顺影响时桥梁振动响应及冲击特性。通过将T型刚构桥离散为三维梁单元有限元模型,车辆简化为九自由度整车模型（考虑车辆俯仰及侧翻）,桥面不平顺激励采用实测和数值模拟（根据国标GB／T7031—86给定功率谱密度曲线采用三角级数叠加法模拟）两种激励;以车轮与桥面相互接触处保持不脱离为条件,建立车辆与桥梁耦舍振动方程,利用模态综合法并结合Newmark—β数值积分方法进行迭代求解。以乔木湾乐安河T型刚构桥为工程背景,研究了单车荷载下,最不利位置处的冲击系数随桥梁结构阻尼、行车速度、桥面不平顺及车辆特性的变化关系,并将数值模拟结果与实测结果对比。研究结果表明,实测冲击系数与数值模拟的冲击系数较好吻合,乐安河大桥冲击系数满足04《桥规》要求。     

几类高阶非齐次微分方程解的增长性

研究了一类高阶非齐次微分方程 f ()k + A k -1()z f ()k -1 +  + A0()z f = Q()z ,其中 Aj()z 为有限级整函数,Q()z 为次数小于 n 的多项式,和另一类高阶非齐次微分方程 f ()k + h k -1()z eak -1z f ()k -1 +  + h1()z ea1z f ′+( A1()z ebz + A2()z edz f = Q()z ,其中hj()z ,Ai()z 为级小于1的整函数,Q()z 为次数小于 n 的多项式,在一定条件下,得到了方程解的级的精确估计.)     

基于相互积分的应力强度因子数值分析

应力强度因子可反映裂纹尖端弹性应力场的强弱,是解决结构疲劳断裂问题的重要参数。工程上常采用有限元分析软件对各种复杂裂纹体进行数值模拟进而求解断裂问题。有限元分析软件ANSYS提供后处理功能可直接计算各种断裂参数。借助ANASYS计算平台,分别采用传统的位移插值法和基于相互积分的数值方法可求得张开型二维及三维裂纹应力强度因子。将数值分析结果与二维裂纹的解析解和三维裂纹扩展实验的测量结果进行对比分析后发现,基于相互积分理论求得的应力强度因子更为精确,这种优势在三维裂纹数值分析中更为显著。     

The proper orthogonal decomposition method for the Navier-Stokes equations

The proper orthogonai decomposition (POD) method for the instatiouary Navier-Stokes equations is considered. Several numerical approaches to evaluating the POD eigenfunctions are presented. The POD eigenfunctions are applied as a basis for a Galerkin projection of the instationary Navier-Stokes equations. And a low-dimensional ordinary differential models for fluid flows governed by the instationary Navier-Stokes equations are constructed. The numerical examples show that the method is feasible and efficient for optimal control of fluids.     

路桥过渡段跳车及载荷系数分析

桥梁铺装层的破坏会大大缩短桥梁寿命.鉴于此,在桥头跳车机理分析的基础上,对路桥过渡段行车载荷及沉降进行理论分析,重点研究桥头跳车的防治方法.分析了土工格栅的加强机理,并运用ANSYS有限元法,建立了桥梁本构关系数学模型,利用数值软件进行计算,得出了不同解决方法下的经济性.     

基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化研究

本文给出了一种基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化方法。具体步骤如下：（1）通过竣工资料建立有限元模型;（2）利用成桥试验技术报告确定目标函数与修正参数;（3）采用灵敏度分析方法确定修正参数与目标函数的关系,将结构的有限元模型优化问题转化为数学模型的优化问题;（4）采用线性加权法将多目标优化转化为单目标优化问题,并利用二次规划法进行优化求解;（5）用优化后的结果代入有限元模型计算。采用上述方法对金塘大桥主通航孔桥的结构有限元模型进行优化,结果表明：优化后的计算响应值与实测响应值的误差控制在5%以内,验证了上述方法的实用性。     

桥台后高填方路堤工后沉降影响因素分析

为了揭示桥台后高填方路堤工后沉降的影响因素,应用ABAQUS有限元程序建立了沿桥台纵向的平面应变计算模型,对回填材料进行了相关参数的沉降敏感性分析。高等级公路沉降实测结果与数值计算结果的对比分析表明,模型的计算结果能反映实际工况下路堤沉降的变化规律,可合理预测高填土路堤实际变形特征,弹性模量、渗透系数、容重、施工间歇期是影响近桥台处路堤工后沉降的主要因素,建议回填设计中应通过综合提高回填材料力学性能与改善施工方法的手段来达到减轻桥台后跳车的目的。     

有限域GF（pm）上圆锥曲线标量乘快速算法

圆锥曲线密码体制是一种新型的公钥密码体制,得到了广泛关注,在已有研究成果中,圆锥曲线都是定义在大的素域GF（p）上、特征为2的有限域GF（2m）上、或剩余类环Z/nZ上,其中n=pq是两个奇素数的乘积.为实现更高效的圆锥曲线密码体制,本文讨论有限域GF（pm）上的圆锥曲线,并定义了其上的Frobenius映射,基于此设计了新的快速标量乘算法.理论分析和数值结果都表明,在使用同等的预存储空间的前提下,新算法的时间复杂度较传统算法有很大程度的降低.     

某双曲拱桥加固前后承载能力评估

以甘肃路网中一跨30m现役空腹式双曲拱桥为工程背景,根据其结构特点,采用实体单元模型,利用大型通用有限元结构分析软件Ansys对该桥原位移场、应力场及力学行为进行空间有限元模拟分析,进而采取有效的方法对其进行加固处理,经模拟分析,该桥加固后其承载能力及刚度明显提高,有效地降低了桥跨结构的位移与应力,改善了桥跨结构的整体受力性能,加固效果良好。