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基于Bayes原理的渐进地面震动强度预警与P波特征参数研究

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基于Bayes原理的渐进地面震动强度预警与P波特征参数研究

作者：武俊奇北京交通大学

学位级别：硕士

地震预警可以在地震发生后破坏性地震波到来前,提供数秒甚至数十秒的预警时间,以采用有效的防灾减灾措施,尽可能地减少人员伤亡和财产损失。地震预警系统作为一种能够有效减轻地震灾害的新手段,已经受到了越来越多的重视。目前地震预警... 详细信息

地震预警可以在地震发生后破坏性地震波到来前,提供数秒甚至数十秒的预警时间,以采用有效的防灾减灾措施,尽可能地减少人员伤亡和财产损失。地震预警系统作为一种能够有效减轻地震灾害的新手段,已经受到了越来越多的重视。目前地震预警仍存在着预警时间较短、不确定性较大、误报与漏报问题严重等不足。论文重点研究了基于Bayes原理的渐进地面震动强度参数与P波特征参数的相关性，主要研究内容及结论如下：(1)利用Center for Engineering Strong Motion Date地震数据库中,震级为5级及以上的强震记录,基于Bayes原理以地面震动强度参数的Gutenberg-Richter关系为初始先验分布,以地震台站记录的P波特征参数为似然函数,实时估算渐进地面震动强度参数。(2)主要针对瞬时特征周期τPmax、平均周期τc与峰值加速度间关系进行一系列研究,拟合得到强震P波初至第3s、4s、5s时间窗内的周期参数与峰值加速度具有良好的线性关系,分析P波特征周期参数与基于Bayes估算的渐进峰值加速度间关系。对比发现,基于Bayes估算前后τc法相比于τpmax法离散性都较小,拟合精度更高。这与前人对震级参数的研究结果相一致。(3)研究发现P波初至第3s、4s、5s时间窗的位移幅值Pd、加速度幅值Pa与地面震动强度参数存在着较好的拟合关系,达到一定的拟合精度。在此基础上,对比位移幅值、加速度幅值参数与基于Bayes估算的渐进地面震动强度参数间的回归关系,发现基于Bayes估算后拟合精度有明显的提升。拟合结果表明,随着时间窗的延长,离散性减小,拟合精度提高,但是5s时间窗较4s时间窗拟合精度提升不大。(4)提出将初始P波速度幅值Pv作为一种预警参数。研究P波初至第3s、4s、5s时间窗的速度幅值Pv与地面震动强度参数、速度幅值Pv与基于Bayes原理估算的渐进地面震动强度参数间的相关性。采用双对数坐标,利用最小二乘法拟合之后发现P波初至第3s、4s、5s时间窗的速度幅值Pv与基于Bayes原理估算前后的峰值加速度、峰值速度有着较好的线性关系,拟合精度也较高。

关键词：地震预警 P波 Bayes 特征参数

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门式刚架体外预应力加固效果研究

门式刚架体外预应力加固效果研究

作者：武俊奇燕山大学

学位级别：硕士

改革开放以来,随着国家经济发展的需要,建筑行业得到了突飞猛进的发展。钢结构因其自重较轻及经济效益良好等优点,被越来越多的应用在民用和工业建筑中。其中,工业厂房采用的门式刚架结构就是一种典型的钢结构形式。有时由于工业厂房后... 详细信息

改革开放以来,随着国家经济发展的需要,建筑行业得到了突飞猛进的发展。钢结构因其自重较轻及经济效益良好等优点,被越来越多的应用在民用和工业建筑中。其中,工业厂房采用的门式刚架结构就是一种典型的钢结构形式。有时由于工业厂房后期建筑结构功能的改变,需要增设设备使荷载增加,比如增设光伏板等,导致建筑结构的承载力不能满足要求,因此需要对其进行加固处理。为了对门式刚架进行加固,本文在门式刚架下方布置撑杆和拉索,使其构成弦支刚架结构,通过在拉索上施加预应力,建立了门式刚架体外预应力加固体系。本文借助Midas/Gen有限元分析软件,根据体外预应力加固后门式刚架挠度与初始荷载作用下挠度相近的原则,确定了拉索预应力的选取方法。在门式刚架体外预应力加固体系中,研究了撑杆两端的连接方式、拉索与钢梁锚固的节点位置、预应力大小、撑杆布置、撑杆数量、撑杆长度和刚架跨度等参数对门式刚架加固效果的影响。通过分析加固后门式刚架结构的内力和变形,得到了不同跨度门式刚架加固的最佳撑杆数量和最佳撑杆长度。最后借助ABAQUS有限元分析软件,对体外预应力加固门式刚架进行模态分析,主要研究了撑杆数量和撑杆长度对加固后门式刚架动力特性的影响,随着撑杆数量的增多,结构固有频率变大,但撑杆数量增加到一定程度,对结构的固有频率影响趋于稳定;撑杆长度越长,结构的固有频率越大,进而对结构的动力特性影响越明显。本次研究成果,对以后门式刚架结构加固工程的应用具有实际参考价值,并为后期深入研究门式刚架结构的动力学分析奠定了基础。

关键词：门式刚架体外预应力加固撑杆数量撑杆长度模态分析

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超长周期慢引出主环磁铁电源控制系统设计

强激光与粒子束 2012年第12期24卷 2880-2884页

作者：杨锋安石顾可伟张玮武俊奇姜子运陈云中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院研究生院北京100039

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)超长周期慢引出主环(CSRm)磁铁电源控制系统的设计。该系统采用基于高速以太网的分布式控制系统,选用了ARM+DSP结构的前端智能控制器,对整个运行周期的控制采用了分段处理的机制,解决了波... 详细信息

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)超长周期慢引出主环(CSRm)磁铁电源控制系统的设计。该系统采用基于高速以太网的分布式控制系统,选用了ARM+DSP结构的前端智能控制器,对整个运行周期的控制采用了分段处理的机制,解决了波形数据量过大而无法在前端控制器进行全波形存储的问题。该系统已经在加速器冷却储存环中通过了调试,满足了物理实验的要求。

关键词：兰州重离子加速器超长周期慢引出磁铁电源控制系统 I O控制器

兰州重离子加速器分时供束的Chopper模式解析

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强激光与粒子束 2011年第8期23卷 2183-2186页

作者：姜子运张玮安石陈云武俊奇杨锋顾可伟李朋中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院研究生院北京100039

介绍了兰州重离子加速器分时供束系统中Chopper模式解析子系统的体系结构及硬件组成,分析了软件需求,并采用多线程技术设计了Chopper模式解析程序。首先使用NI-DAQmx函数实时读取PXI6133数据采集卡上采集的Chopper模式脉冲,然后对其作... 详细信息

介绍了兰州重离子加速器分时供束系统中Chopper模式解析子系统的体系结构及硬件组成,分析了软件需求,并采用多线程技术设计了Chopper模式解析程序。首先使用NI-DAQmx函数实时读取PXI6133数据采集卡上采集的Chopper模式脉冲,然后对其作进一步分析,最后使用TCP/IP协议将相应的工作模式控制指令发送给控制器。设计的程序达到了系统要求,实现了Chopper模式自动转换的功能,并通过了现场测试。

关键词：兰州重离子加速器分时供束模式解析 LabVIEW 多线程技术

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MSC1210电源控制器的程序优化

原子核物理评论 2013年第1期30卷 38-41页

作者：姜子运张玮顾可伟武俊奇陈云杨锋安石刘小军中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

为了解决兰州重离子研究装置(HIRFL)电源控制系统中的MSC1210控制模块在调束过程中出现的各种故障,对其主芯片程序进行了优化设计。首先介绍了控制器的各种故障现象,分析了形成原因,然后制定了详细的设计方案,最后采用了以状态机为基础... 详细信息

为了解决兰州重离子研究装置(HIRFL)电源控制系统中的MSC1210控制模块在调束过程中出现的各种故障,对其主芯片程序进行了优化设计。首先介绍了控制器的各种故障现象,分析了形成原因,然后制定了详细的设计方案,最后采用了以状态机为基础的指令接收过程、带校验机制的通信方式及远程指令复位等方法进行程序优化。实验室测试和现场使用结果表明,优化后的控制器运行稳定可靠,满足加速器的需求。

关键词：兰州重离子研究装置电源控制器 MSC1210 程序优化

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兰州重离子加速器电源一致性标定原理及应用

核技术 2013年第5期36卷 31-34页

作者：姜子运张玮陈云刘小军武俊奇闫怀海张帅陈皓中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049

直流电源控制参数的准确度对判断电源的输出以及提高加速器更换束流的效率均有显著影响,因此进行了直流电源一致性标定的工作。本文首先介绍了兰州重离子加速器直流电源一致性标定工作的原理,然后根据线性变换的方法推导出其控制参数的... 详细信息

直流电源控制参数的准确度对判断电源的输出以及提高加速器更换束流的效率均有显著影响,因此进行了直流电源一致性标定的工作。本文首先介绍了兰州重离子加速器直流电源一致性标定工作的原理,然后根据线性变换的方法推导出其控制参数的计算公式,最后利用LabVIEW程序对标定数据进行分析、处理并计算出修正参数,从而保证直流电源给定与输出的一致性。仿真和实际应用结果均表明,使用的方法正确、计算的参数可靠,可以满足直流电源控制参数准确性的要求。

关键词： HIRFL 直流电源一致性标定 LabVIEW 动态数据交换

具有m台通用机的 P//C_(max)问题的两种算法

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应用数学与计算数学学报 1995年第1期9卷 39-45页

作者：秦成林武俊奇上海大学理学院数学系上海201800 中科院兰州分院近代物理所兰州730000

本文讨论了具有二台专用机,m台通用机的两组工件的P∥C_(max)问题。提出了LSMT和MLPT二种近似算法,并分别分析了在最差情况下的性能指标的界。

关键词：排序近似算法多组工件通用机 P∥Cmax问题

基于FPGA状态空间方程解算器的HIRFL-CSR电源控制器设计

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核技术 2012年第2期35卷 135-140页

作者：杨锋乔卫民张玮李桂花安石顾可伟武俊奇姜子运陈云中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院研究生院北京100039

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)磁铁电源控制系统迫切需要提高性能,为实现基于现代控制理论的复杂控制算法,设计了ARM+FPGA结构的数字电源控制器。在FPGA中,设计了全新的硬件状态空间方程解算器,对电源进行实时、高速的状态反... 详细信息

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)磁铁电源控制系统迫切需要提高性能,为实现基于现代控制理论的复杂控制算法,设计了ARM+FPGA结构的数字电源控制器。在FPGA中,设计了全新的硬件状态空间方程解算器,对电源进行实时、高速的状态反馈控制。结果证明,控制器可很好地实现最优观测状态反馈闭环控制,且其动态响应速度、稳态精度、抗干扰性及鲁棒性均有很大的提高。

关键词：兰州重离子加速器开关电源数字控制器现场可编程门阵列状态反馈状态空间方程解算器

具有多台通用机的C_（max）问题的启发式算法及其性能指标分析

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兰州大学学报（自然科学版） 1995年第2期31卷 19-25页

作者：秦成林武俊奇上海大学嘉定校区数学系兰州大学数学系

本文讨论了一类特殊的排序问题：具有二台专用机与ｍ台通用机的两组工件的Ｃ_（ｍａｘ）问题，给出ＬＳＭＴ启发式算法，并在ｍ＝２的情况下给出了算法性能指标的严格界。

关键词：组合优化 Cmax问题排序启发式算法