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风沙影响下铁路道碴变形模量的离散元数值分析

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计算力学学报 2012年第3期29卷 439-445页

作者：严颖狄少丞苏勇季顺迎大连交通大学土木与安全工程学院大连116028 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116023

针对风沙区有碴铁路道床的结构特性,对其在细沙贯入下的有效变形模量研究有助于理解风沙影响下的道床动力特性。采用离散单元模型对道碴碎石和细沙颗粒进行数值建模,并对不同含沙率γ下的有效变形模量进行了数值分析。结果表明,在低含... 详细信息

针对风沙区有碴铁路道床的结构特性,对其在细沙贯入下的有效变形模量研究有助于理解风沙影响下的道床动力特性。采用离散单元模型对道碴碎石和细沙颗粒进行数值建模,并对不同含沙率γ下的有效变形模量进行了数值分析。结果表明,在低含沙率下(γ30%),变形模量随含沙率的增加呈线性降低,以上变形模量随含沙量的变化规律与试验结果相一致。基于离散单元模型的数值模拟,在细观尺度上对沙石混合体的力链强度、空间分布及配位数进行了分析,揭示了沙石混合体有效变形模量随含沙量变化的内在机理。本文工作对风沙区有碴铁路道床力学行为的研究具有一定的借鉴意义,有助于促进风沙影响下有碴铁路道床的结构设计和沙害治理。

关键词：铁路道碴含沙率变形模量离散元方法

基于优化后集成学习模型的特征选择与疾病高效预警研究——以老年抑郁焦虑为例

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数据分析与知识发现 2023年第7期7卷 74-88页

作者：严颖黄奇李娜南京大学信息管理学院南京210023 南京大学国家信息资源管理南京研究基地南京210093

【目的】通过合理选择关键的疾病风险变量,使疾病预测模型兼顾计算效率和预测精度,为公共卫生相关部门实现疾病高效预警提供参考。【方法】使用基于集成学习的随机森林和XGBoost模型学习高维的疾病风险变量数据进行疾病预测,使两种模型... 详细信息

【目的】通过合理选择关键的疾病风险变量,使疾病预测模型兼顾计算效率和预测精度,为公共卫生相关部门实现疾病高效预警提供参考。【方法】使用基于集成学习的随机森林和XGBoost模型学习高维的疾病风险变量数据进行疾病预测,使两种模型自主选择对其预测作出贡献的疾病风险变量子集。为使随机森林和XGBoost模型选择出具有高预测精度的关键变量子集,从最大程度提升模型泛化能力的角度出发,深入分析两种模型的集成方式,通过针对性的超参数调整,利用交叉验证,不断迭代随机森林模型的袋外数据误判率均值,收敛XGBoost模型在不同子训练集上的损失曲线,为两种模型分别提出独特的模型优化方案,释放其疾病预测性能。【结果】在老年抑郁焦虑患病数据集上的实验表明,优化后随机森林和优化后XGBoost模型具有非常优异且接近的疾病预测性能,分别实现了88.6%和89.7%的预测准确率,以及0.936和0.940的AUC。但通过优化后模型的特征选择,XGBoost模型的结构更为简单高效,从54个老年抑郁焦虑风险变量中选择较少的17个关键变量,且实现了较好的疾病预测效果,准确率为85.8%,AUC为0.917。【局限】未使用最新老年队列数据进行实验;需进一步检验模型在复杂异构数据环境中的适应性。【结论】优化后XGBoost模型的特征选择效果更好,可提高疾病预警效率,为公共卫生管理提供决策支持。

关键词：集成学习超参数调优特征选择疾病高效预警

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库存理论(一)

数理统计与管理 1990年第1期9卷 49-56页

作者：严颖程侃

寒区铁路含冰率对碎石集料强度及变形特性影响试验研究

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铁道科学与工程学报 2022年第3期19卷 697-705页

作者：黎旭严颖季顺迎大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连交通大学土木与安全工程学院辽宁大连116028

在寒区冰冻条件下,道砟间的冻结现象将加剧冻结道床与轨枕、路基相互作用的复杂性,给冬季有砟轨道的安全运行带来较大挑战。为探究寒区有砟轨道中冻结道床的强度和变形特性,制备不同含冰率下碎石集料试样并进行室内低温单轴压缩试验,讨... 详细信息

在寒区冰冻条件下,道砟间的冻结现象将加剧冻结道床与轨枕、路基相互作用的复杂性,给冬季有砟轨道的安全运行带来较大挑战。为探究寒区有砟轨道中冻结道床的强度和变形特性,制备不同含冰率下碎石集料试样并进行室内低温单轴压缩试验,讨论含冰率对冻结试样应力应变曲线、强度及变形特性的影响。为表征冻结试样峰后脆性特征,定义强度衰减系数,该系数随着含冰率的增大而降低,两者关系可用幂函数表示。研究结果表明:较低加载速率下,冻结试样应力应变曲线均为应变软化型。随着含冰率的增大,曲线屈服阶段增大,峰后塑性特性增强,应变软化特征更加明显。在失效模式上随着含冰率的增大,试样由脆性破坏转为轴向劈裂的韧性破坏。高含冰率下道砟接触界面的冻结强度显著提升,会加剧冻结试样中道砟颗粒的劣化破碎行为。含冰率对力学性能有显著影响,抗压强度和有效弹性模量随含冰率的增加而增大,含冰率与抗压强度的关系可用指数函数来表示,与有效弹性模量呈近似线性关系,基于强度衰减法可估计冻结碎石料的残余强度。研究成果不仅对寒区铁路冻结道床的力学特性探究具有重要工程应用价值,也能为冰-石冻结混合体的力学行为研究提供可靠试验依据。

关键词：寒区铁路含冰率单轴压缩力学性能

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碎石料直剪实验的组合颗粒单元数值模拟

应用力学学报 2009年第1期26卷 1-7页

作者：严颖季顺迎大连交通大学大连116028 大连理工大学大连116023

通过构造三维组合颗粒单元来描述颗粒间的互锁效应,对非规则颗粒材料的力学行为进行了离散元数值模拟,并通过碎石料的直剪实验进行了验证。该组合颗粒的质量与碎石块具有相同的概率分布特性,其几何形态则由不同数目、镶嵌尺寸、组合方... 详细信息

通过构造三维组合颗粒单元来描述颗粒间的互锁效应,对非规则颗粒材料的力学行为进行了离散元数值模拟,并通过碎石料的直剪实验进行了验证。该组合颗粒的质量与碎石块具有相同的概率分布特性,其几何形态则由不同数目、镶嵌尺寸、组合方位和粒径的球形颗粒进行随机构造。组合颗粒单元在局部与整体坐标之间的转动、力矩和方位关系通过四元素方法进行确定;颗粒之间的作用力采用具有Mohr-Coulomb摩擦定侓的Hertz-Mindlin非线性接触模型,并考虑了非线性法向粘滞力的影响。在不同的法向应力下,对碎石料在直剪实验中的剪切应力和剪胀现象进行了离散元模拟,计算结果与实测结果相吻合;此外,在不同的法向应力和接触摩擦系数下,对碎石料的有效摩擦系数进行了计算和讨论。本文工作验证了组合颗粒单元在非规则颗粒材料的离散元模拟中的可行性。

关键词：直剪实验离散元方法组合颗粒单元非规则碎石四元素法

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库存理论(六)

数理统计与管理 1990年第6期9卷 55-60页

作者：严颖程侃

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颗粒形态对离散介质剪切强度的影响

岩土力学 2009年第S1期30卷 225-230,249页

作者：严颖季顺迎大连交通大学土木与安全工程学院大连116028 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116023

自然条件下,颗粒介质大多以非规则单元形态存在。非规则几何形态对颗粒介质的宏观力学性能有很大影响。针对颗粒单元的不同几何形态,采用团颗粒单元对离散介质的直剪试验过程进行了离散元数值计算,详细地讨论了颗粒形态对离散介质剪切... 详细信息

自然条件下,颗粒介质大多以非规则单元形态存在。非规则几何形态对颗粒介质的宏观力学性能有很大影响。针对颗粒单元的不同几何形态,采用团颗粒单元对离散介质的直剪试验过程进行了离散元数值计算,详细地讨论了颗粒形态对离散介质剪切强度的影响。该非规则颗粒由不同形态、不同数目、镶嵌尺寸、组合方位和颗粒大小的球形颗粒进行随机构造,其在局部与整体坐标之间的转动、力矩和方位关系通过4元素方法进行确定,基本球体颗粒之间的作用力采用具有Mohr-Coulomb摩擦定侓的Hertz-Mindlin非线性接触模型,并考虑了非线性法向粘滞力的影响。通过构造7种具有相同的质量概率分布的不同形态的团颗粒,在不同法向应力下,对团颗粒的直剪试验进行了离散元模拟,分析了不同形态颗粒的剪切强度。通过对不同形态颗粒介质剪切强度的数值分析,进一步揭示了非规则颗粒间的咬合互锁效应,为分析非规则颗粒的宏观动力特性提供了依据。

关键词：离散介质颗粒形态剪切强度直剪试验离散元

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库存理论(五)

数理统计与管理 1990年第2期9卷 51-58页

作者：严颖程侃

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考虑道砟侵切土质路基的有砟轨道离散元-有限元耦合方法

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固体力学学报 2021年第4期42卷 407-419页

作者：黎旭严颖季顺迎大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连交通大学土木与安全工程学院大连110628

论文考虑有砟轨道道床结构中底层道砟颗粒会逐渐侵切土质路基上表层的实际情况,引入基于双曲线函数的土阻力公式,发展了离散元颗粒与有限元网格体内耦合的接触力算法,建立了考虑道砟颗粒侵切路基表层的有砟轨道离散元-有限元耦合模型.... 详细信息

论文考虑有砟轨道道床结构中底层道砟颗粒会逐渐侵切土质路基上表层的实际情况,引入基于双曲线函数的土阻力公式,发展了离散元颗粒与有限元网格体内耦合的接触力算法,建立了考虑道砟颗粒侵切路基表层的有砟轨道离散元-有限元耦合模型.其中道床中的非规则形状道砟采用离散元镶嵌单元构造,路基采用有限元20节点六面体实体单元构造.分析了道砟侵切路基下列车荷载及路基软硬程度对道床整体沉降的影响,绘制了有砟道床-路基的横截面应力及位移云图.研究表明提出的耦合模型不仅能反映道床自身的弹性变形和累积塑性变形,还能真实反映底层道砟侵切软土路基表层所导致的侵切沉降,为深入了解有砟道床的沉降劣化机理提供重要借鉴作用.

关键词：有砟道床道砟侵切作用离散元-有限元耦合累积沉降