基于改进的接触爆炸毁伤模型的航空母舰不沉性评估

针对传统航空母舰不沉性评估时采用指定破损舱组和校核规范无法对破损航空母舰生存能力给出定量评价的问题,首先建立基于单发和双发武器接触爆炸的毁伤模型来模拟舱段在武器毁伤中的破损,并在假定第1发毁伤参数固定的情况下,仿真计算破损航空母舰的浮态随第2发毁伤位置在全舰纵向和垂向变化的响应曲面,然后从满足校核规范和考虑海浪对破损航空母舰的不利影响两方面建立毁伤航空母舰的残存概率模型,可以对航空母舰在不同武器毁伤下的生存能力给出定量评价。该方法可以作为航空母舰方案设计阶段不沉性设计与评估的方法和手段。

     

基于冲突概率的无信号控制T形交叉口安全评价

为了更合理地评价无信号控制 T 形交叉口的安全水平,研究在交叉口类型划分的基础上,提出1种以交通冲突数的概率分布为评价指标的安全评价方法。其中,交通冲突数的均值和分布分别采用广义线形模型和泊松分布描述,在广义线形模型中,交通冲突数的均值为被解释变量,冲突交通流的交通量为解释变量,根据交通冲突数的均值估算,计算交通冲突数的泊松分布的概率。在利用实测数据对广义线形模型的参数进行标定后,根据主路直行与非直行交通流量之间的差异性,进一步提出了简化模型,将主路直行交通的影响简化为影响系数,并根据流量不同划分为4个等级,通过分析交通冲突数的概率计算值与安全阈值数的概率临界值之间的关系,进行无信号控制 T 形交叉口的安全评价。最后通过实际案例,对模型的可操作性和准确性进行了检验。研究表明,非直行流向流量较直行交通流量对交叉口安全水平的影响更大,利用文中所提出的简化模型,可重点调查其它流向流量,而主路直行交通流量只需观测其流量大致范围即可,平均工作效率提升25%。     

中小学校放学家长接送概率建模分析

现代社会中城市交通拥堵问题已经成为人们日常生活中的热点话题,在众多城市拥堵问题中由中小学上下学伴随的接送交通对学校周边交通造成的拥堵问题尤为突出。为了解决这一问题,笔者从中小学校上下学接送行为特性入手,分析影响接送行为的各方面因素以及各影响因素的影响程度和影响效果;结合南京市实验小学为接送行为调查的结果,对调查的数据进行统计分析,建立模型,并运用SAS软件进行模型拟合和参数标定;最终得到对象学校的接送行为概率模型。研究表明,学生年龄和学校距离是影响接送概率2个最为显著的因素,且学校距离每增加1 km ,家长不接送概率与接送概率比值的对数值降低0.0241;学生年龄每增加1岁,家长不接送概率与接送概率比值的对数值增加1.125。     

基于改进遗传算法的可变信息标志选址优化研究

随着城市化进程的不断加快,交通拥堵已成为亟待解决的社会问题,实践表明可变信息标志(VMS)布设位置对于诱导拥堵路段上的交通流量、缓解交通拥堵、提高整个交通诱导系统的效率至关重要.在考虑道路交通流量、交通拥堵指数以及可变信息标志发布信息的衰减程度对VMS选址影响的基础上,考虑可替代路径的诱导比率、绕行时间以及布设VMS所需的成本对VMS选址的影响,然后综合VMS的效用和总成本2个因素,采用最大效用与最小成本之比的形式构建了VMS选址优化的双目标规划模型,分别采用传统的遗传算法和改进的遗传算法对构建的模型进行求解,最后以西安市南二环路为例进行实例分析.结果表明,当设置4块VMS时效果最好,最优布设路段为10,13,15,17.与传统的遗传算法相比,改进的遗传算法陷入局部收敛的次数由21次减小到6次,且收敛速度更快;模型的最优解与现状VMS的布设情况相比函数适应度值更大,表明其布设效果更好,验证了模型的有效性.     

地铁应急救援车辆配置绩效评估模型

分析了地铁应急救援车辆对地铁灾害事故实施救援的排队过程, 定义了救援车辆响应地铁灾害事故的状态空间, 基于随机生灭过程理论建立了救援车辆的联合排队模型, 得到救援状态平衡方程; 为了减小平衡方程求解的运算量与存储空间, 提出了基于稀疏矩阵压缩的联合排队状态概率改进求解算法, 给出了包括救援响应时间、救援车辆工作强度、跨区救援概率等地铁救援系统各项绩效评价指标计算方法; 为了验证模型与求解算法, 以实际的地铁线网为例, 研究了路轨两用救援车、履带式救援车和便携式救援车的性能指标。计算结果表明: 算法迭代7次以后, 收敛精度数量级达到了10^-8; 路轨两用救援车、履带式救援车和便携式救援车的平均响应时间分别约为14、20、10 min; 路轨两用救援车、履带式救援车跨区救援概率分别约为0.85、0.75, 便携式救援车跨区救援概率数量级为10^-5; 在各小区接收外部救援车方面, 路轨两用救援车和履带式救援车跨区救援概率约为0.7, 而便携式救援车跨区救援概率的数量级约为10^-6; 在救援强度的均衡性方面, 路轨两用救援车、履带式救援车和便携式救援车依次降低。     

多孔介质内溶解与沉淀过程的格子Boltzmann方法模拟

  目的  腐蚀会严重影响舰船设备的使用寿命,了解腐蚀机理及对腐蚀进行预测能有效地减缓腐蚀对舰船设备的危害。  方法  构建了格子Boltzmann腐蚀模型,该模型可描述包含多相多组分流动与扩散、电化学反应和金属点蚀的稳态全过程。应用此模型,研究浸没于液体腐蚀环境中的金属表面单坑点蚀稳态过程;分析腐蚀化学反应速率、腐蚀溶液扩散系数、腐蚀产物扩散系数对腐蚀程度的影响。通过数值模拟,获得金属表面点蚀坑的形貌变化特征。  结果  结果显示,对于金属表面单坑点蚀的稳态过程,由于钝化膜与金属基体构成了“大阴极,小阳极”的电化学腐蚀体系,使腐蚀稳态点蚀将持续向金属材料基体的纵深发展,并且初生蚀孔除自身发生点蚀外,还将在蚀孔底部产生次生蚀孔。在不同影响因素下,腐蚀程度随腐蚀反应速率和反应物组分扩散系数的增大而增大,而随腐蚀产物扩散系数的增大而减小。  结论  通过该腐蚀模型,可模拟出与真实金属相近的腐蚀形貌变化特征。     

基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹装配式主动加固方法

为实现对钢桥面板的快速加固,提出了基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)的钢桥面板疲劳裂纹新型装配式主动加固的方法;通过精细化双面加固有限元模型计算结果及对初步激活与加载试验的观察,验证了加固系统安全性与可靠性;在此基础上以U肋对接焊缝的疲劳裂纹为研究对象,根据线弹性断裂力学,结合该疲劳细节受力与开裂特征,采用循环荷载作用下表面裂纹和中裂纹尖端的Ⅰ型裂纹应力强度因子幅值对加固系统的加固效果进行评价,确定了针对不同长度裂纹的具体加固方案。研究结果表明：基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹主动加固方法可将裂纹尖端应力强因子幅值降低至扩展阈值以下,能有效遏制疲劳裂纹的进一步扩展;对于长度在50 mm以下的未贯穿型疲劳裂纹可采用宽度为60 mm的Fe-SMA进行加固,裂纹前缘关注点应力强度因子降幅达90%以上;当贯穿型疲劳裂纹长度为50~120 mm时,可采用宽度为120 mm的Fe-SMA进行加固;当疲劳裂纹长度为120~350 mm时,需采用底板、腹板同时加固的方法来对疲劳裂纹进行加固,均能达到理想的止裂状态。     

间接测量结果置信概率的计算

首先假设随机误差服从正态分布,系统误差服从均匀分布,然后根据概率知识计算出两种复合误差所服从的分布,进而计算出对应不同置信区间的置信概率.     

基于后果概率估计的地铁集群火灾风险评估

有很多大型企事业单位包含了火灾风险特征相似的多个建筑或场所,可将这些建筑或场所定义为"集群".目前,尚缺乏集群火灾风险评估的相关研究.为了降低集群火灾风险及提升决策者对于集群火灾风险的认知和重视,需探讨集群在其全寿命周期内发生火灾的可能性.针对集群火灾风险评估,建立了后果概率估计法,即"通过对评估对象火灾后不同维度后果...     

基于概率论原理的船撞力研究探讨

现有国内外规范给出的关于船撞力的计算公式基本是所有可能发生的最大撞击力,没有考虑到桥梁跨度、航道宽度、等级、角度以及船舶交通管理情况等因素对实际可能发生的撞击力的影响.本文基于概率论原理,对船撞力的确定方法提出了一些新的看法.