船舶横倾姿态动态调整控制设计与仿真

针对船舶航行过程中,由于不均布载荷和随机海浪的作用导致发生不规则横倾运动的问题,通过集成横摇模型和减摇水舱控制系统,建立Matlab下的船舶浮态调整仿真模型。该模型控制系统采用PID控制算法,通过调整水舱水量保证船舶竖直的浮态位置。同时,分析不同遭遇角、波高下的海浪对船舶姿态的影响,并在该模型基础上设计了Kalman滤波器来滤除波浪干扰信号,确定船舶在不均布载荷作用下的真实横摇角度,证明Kalman滤波的实用性。通过比较仿真结果和理论计算值,确定横倾模型的正确性,同时验证该控制系统有利于提高船舶的横倾稳定性和安全性。     

需求不确定状态下的航班机型分配问题研究

机型分配问题是飞机、机组排班问题的基础,是整个航班计划中的关键环节。文章针对市场需求高度不确定的情况,建立了两阶段随机混合整数规划模型,其中第一阶段考虑机族层次的分配,确保每个航节均分配1种且仅有1种机族,第二阶段根据进一步的市场需求信息及预测,考虑每个航节所分配的机族内具体机型的分配问题。针对建立的模型,设计了Benders分解算法,并通过算例验证了该模型较传统确定型模型更具有效性,能够为航空公司的机型分配提供决策支持。     

钢筋混凝土空心板桥承载能力的随机模糊综合评定

农村在役钢筋混凝土空心板桥因耐久性能不足而造成承载能力下降的问题日益严重,常规的在役桥梁承载能力评估法——"定值分析法"没有考虑影响因素指标的随机性和评估等级划分的模糊性,本文结合随机性和模糊综合评定理论,提出了一种空心板桥上部结构承载能力评估方法。将影响承载能力评定的因素指标作为随机变量考虑,应用随机模拟和模糊综合评定的方法,得到承载能力分项系数和承载能力的概率分布,进而得到具有一定保证率的承载能力。通过某空心板桥的实测数据验证了方法的合理性,结果为农村在役钢筋混凝土空心板桥的承载能力评定和维修加固提供参考。     

车-桥耦合振动的动力响应分析

通过三角级数叠加法模拟桥面不平顺激励,运用大型有限元通用分析软件ANSYS的耦合技术对车-桥耦合振动进行了分析.提出了5个自由度的车辆模型模拟重车,160个梁单元模型模拟简支梁桥,把车辆和桥梁结构视为2个系统,利用Newmark-β法求解车-桥耦合振动方程组,进行了桥梁结构振动的位移、弯矩的响应研究.得到了桥梁跨中最大位移和弯矩都不是发生在桥梁跨中位置;随着桥面不平顺有明显的变化,随着桥面状况的变差,其响应越来越大.     

基于势能理论的山区公路交通流随机干扰模型

在对山区公路交通流随机干扰特性进行分析的基础上,研究了随机干扰对交通流的影响,利用物理学中的势能理论原理,建立了适于山区公路交通流安全分析的车辆微观分析势能模型和交通流宏观分析势能模型,并建立了基于势能理论的山区公路交通流随机干扰模型.最后,通过VISSIM仿真软件模拟短时随机干扰交通流,对建立的模型进行验证.结果表明...     

随机GHP模型中有效容量的判定方法

为了提高求解地面等待策略(ground holding policy,GHP)随机模型的效率,利用归纳法建立了延误损失公式;考虑空地费用比与典型容量样本概率的不同组合关系,采用枚举法对4类典型情况进行分析,得到了有效容量判别方法;将多个随机容量转化成单个有效容量,并利用有效容量求解随机GHP模型,结果表明:与传统方法相比,运用本文方法求解随机GHP模型得到的总延误损失相同,在2 h内起飞航班为50架次的条件下,计算时间由109 s减少到42 s,减少了61.5%,提高了计算效率.     

千米级斜拉桥主梁挠度非线性随机静力分析

采用响应面法对千米级斜拉桥主梁最大挠度进行静力可靠度分析,考察主梁最大挠度随结构材料、几何尺寸及外荷载等不确定因素的变异而发生变化的规律。算例研究表明,主梁挠度可靠指标对各随机变量平均值和标准差的敏感程度不同。同其它随机变量相比,斜拉索弹性模量变异对千米级斜拉桥主梁挠度影响最为显著。主梁截面面积变异对千米级斜拉桥主梁挠度具有显著的影响,但与对千米以下斜拉桥主梁挠度的影响规律不同。     

小波包和频响函数随机-模糊统计的斜拉桥损伤识别

针对单点损伤识别方法的缺点,提出了基于频响函数和小波包能量谱的斜拉桥多点损伤识别指标.对结构损伤前后的频响函数值进行了随机-模糊均值处理,将处理的频响函数作为基进行小波包能量谱分析,提取能量累积变异值进行损伤识别,并进行了独塔斜拉桥模型的试验研究和连续梁与简支梁的数值仿真.分析结果表明:桥梁上有1处和2处损伤时都可被识...     

用户平衡与随机用户平衡共存的弹性需求组合模型

本文讨论用户平衡(UE)与随机用户平衡(SUE)共存的情况.首先将交通系统分成遵循UE及SUE原则的两个子系统,在考虑弹性需求及两系统用户相互影响的情况下,给出了用户平衡与随机用户平衡共存的弹性需求组合模型,并证明了模型符合UE及SUE路径选择条件的一阶条件,和推出了弹性需求函数形式,最后给出对角化及MSA组合算法.     

随机导管架平台结构动力可靠性及灵敏度分析

基于Kriging模型和一次二阶矩方法对具有随机参数的导管架平台结构动力可靠度进行了分析.首先根据首次超越破坏准则建立了随机结构动力可靠度的隐式功能函数表达形式.然后通过有限元分析得到用于隐式功能函数近似的Kriging模型,进而求得可靠度指标.最后根据可靠度对随机参数均值和标准差的灵敏度公式,分析了导管架平台可靠度对各随机变量的敏感性,并得出了一些有益于工程设计、参数优化和精度控制的结论.