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基于多点Metropolis的子集模拟方法

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哈尔滨工业大学学报 2011年第S1期43卷 120-125页

作者：薛国峰王伟赵威哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150001

本文将多点Metropolis(Multiple-Try Metropolis,MTM)算法应用到子集模拟法中,用MTM算法取代Metropolis-Hasting(M-H)算法来模拟中间失效事件,进而提高子集模拟法的效率.论文给出了基于MTM算法的子集模拟法的具体步骤,并采用算例对所提... 详细信息

本文将多点Metropolis(Multiple-Try Metropolis,MTM)算法应用到子集模拟法中,用MTM算法取代Metropolis-Hasting(M-H)算法来模拟中间失效事件,进而提高子集模拟法的效率.论文给出了基于MTM算法的子集模拟法的具体步骤,并采用算例对所提方法进行了验证,结果表明基于MTM的子集模拟法可以达到和经典子集模拟法相同的效果,并且效率远高于直接蒙特卡罗方法,在进行可靠性分析时可作为一个选择.

关键词：子集模拟 M-H算法多点Metropolis 结构可靠性

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变刚度软体机械手设计与实验

变刚度软体机械手设计与实验

作者：薛国峰北方工业大学

学位级别：硕士

软体抓手作为软体机器人中的一个重要分支,通常由超弹性材料组成,由于其材料的特殊性使其在抓取一些形状不规则的易碎物体时能表现出良好的安全性与人机交互安全性。然而也因为软体材料的刚度较低,导致软体抓手的负载能力较低,难以抓取... 详细信息

软体抓手作为软体机器人中的一个重要分支,通常由超弹性材料组成,由于其材料的特殊性使其在抓取一些形状不规则的易碎物体时能表现出良好的安全性与人机交互安全性。然而也因为软体材料的刚度较低,导致软体抓手的负载能力较低,难以抓取一些质量较大的物体,限制了软体抓手的应用。本文设计出一款基于层干扰结构的变刚度软体抓手,从结构设计、制作工艺、弯曲性能、刚度调节等方面进行了详细的研究,主要结论如下:对软体抓手的驱动部分与变刚度部分进行结构设计,详细的描述了软体抓手的构成材料与制作过程。通过单轴压缩试验与理论分析得出所用硅胶材料的材料参数;通过仿真分析得出软体手指驱动部分的弯曲情况,验证了驱动部分结构设计的合理性;通过实验得出软体手指的弯曲角度与内部正压大小之间的关系;通过力矩平衡关系推导出弯曲角度与内部正压大小之间的函数关系,建立数学模型,并与实验数据对比,从而验证了数学模型的正确性。搭建实验平台测定软体抓手在不同负压下的最大负载能力,通过分析实验数据得出软体抓手在不同负压下的刚度变化情况。建立软体抓手刚度在不同负压的数学模型,并将其与实验数据进行对比从而验证其正确性,结果表明在较大负压的情况下软体抓手的最大负载能力提升了约10倍,软体抓手的刚度提升了约11倍。本文设计的变刚度软体抓手能很好的提升软体抓手的最大负载能力与刚度,极大的提高了软体抓手的使用范围。

关键词：软体抓手变刚度层干扰仿真分析

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结构可靠性和概率失效分析数值模拟方法

结构可靠性和概率失效分析数值模拟方法

作者：薛国峰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

子集模拟和线抽样是两种高效的可靠性分析数值模拟方法。子集模拟的基本思想是:通过引入合理的中间失效事件,将小失效概率表达为一系列较大的条件失效概率的乘积,这些较大的条件失效概率可由马尔可夫链蒙特卡罗（Markov chain Monte Car... 详细信息

子集模拟和线抽样是两种高效的可靠性分析数值模拟方法。子集模拟的基本思想是:通过引入合理的中间失效事件,将小失效概率表达为一系列较大的条件失效概率的乘积,这些较大的条件失效概率可由马尔可夫链蒙特卡罗（Markov chain Monte Carlo, MCMC）来高效估计,从而提高可靠性分析的计算效率。子集模拟的高效性来自MCMC生成条件分布样本的高效性。线抽样通过功能函数重要方向上的一维插值和其余方向上的随机抽样来高效求解失效概率,依赖于重要方向的确定。目前主要通过MCMC对失效域预抽样来寻找设计点,进而获得重要方向。在众多的MCMC算法中,Metropolis-Hastings（M-H）算法是最基本的也是使用最多的。多点Metropolis（Multiple-Try Metropolis, MTM）算法是M-H的推广,能比M-H更好地探索概率空间,模拟概率分布的效率更高。本文分别将MTM应用到子集模拟和线抽样中,期望通过提高MCMC的效率进而提高这两种方法的效率。文中给出了一些必要的理论推导和算例,模拟结果显示:MTM可以达到和原始M-H算法的相同的效果,并且都高于直接MC的效率,实际应用中可作为M-H的一个替代。文中最后一章讨论了基于重要抽样马氏链的结构概率失效分析,即利用重要抽样法得到的信息,进行概率失效分析,可以发现结构的薄弱环节和最容易失效构件等,以此来指导结构设计。这种策略不需要增加很多计算量,只需利用重要抽样法中的信息即可,同时又能获得关于结构很有价值的信息,具有很高的性价比。

关键词：可靠性分析子集模拟线抽样概率失效分析马尔可夫链蒙特卡罗

玉米与马铃薯的间作优势和种间关系对氮投入的响应

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植物营养与肥料学报 2012年第4期18卷 1006-1012页

作者：吴开贤安瞳昕范志伟贺佳周峰薛国峰吴伯志云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201

氮是农业生产投入最大的土壤养分资源,有研究表明,氮投入影响间作体系的生产力优势。然而作为重要的旱地间作模式,玉米与马铃薯间作体系对氮投入的响应机理并不清楚。本研究通过大田试验,探讨氮投入下玉米与马铃薯间作的生产力优势特征... 详细信息

氮是农业生产投入最大的土壤养分资源,有研究表明,氮投入影响间作体系的生产力优势。然而作为重要的旱地间作模式,玉米与马铃薯间作体系对氮投入的响应机理并不清楚。本研究通过大田试验,探讨氮投入下玉米与马铃薯间作的生产力优势特征、种间关系和作物生长以及地上部生物量的分配规律,结果表明:施氮降低玉米和马铃薯间作的土地当量比(LER);在初花期显著增加间作玉米的竞争能力,抑制间作马铃薯的竞争能力;收获期则增加间作玉米的叶生物量、叶面积和茎叶比,降低间作马铃薯的叶面积、叶生物量、茎生物量和茎叶比,但对两种作物的比叶面积均无影响。综合以上结果,尽管该间作模式在氮投入下产量增加,但种间竞争加剧,间作优势呈现降低趋势。

关键词：氮竞争互利间作优势生物量分配

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猪场主要传染病免疫程序和寄生虫控制程序

当代畜禽养殖业 2018年第5期 46-47页

作者：薛国峰辽宁省阜蒙县苍土乡畜牧兽医站 123126

目前,随着中小规模化养猪场的激增,给养猪业的发展带来了新的活力.但是在其不断发展的过程中逐渐暴露一些问题和弊端,如免疫不科学、不重视驱虫工作等,导致一些疫病的发生和流行,给养猪生产造成了极大的经济损失.

关键词：规模化养猪场免疫程序控制程序寄生虫传染病驱虫工作经济损失养猪生产

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关注学生的学习过程,养成多样的学习意识

数学教学通讯 2017年第22期 44-45页

作者：薛国峰江苏省海门市三星小学

学生的数学学习应当是一个动态发展的、滚动式前进的过程,在这个过程中会出现很多比知识更加重要的东西,譬如学习意识。实际教学中我们要关注学生学习的过程,从方方面面的细节入手,给学生充足的时间和空间,给学生必要且必需的引导,帮助... 详细信息

学生的数学学习应当是一个动态发展的、滚动式前进的过程,在这个过程中会出现很多比知识更加重要的东西,譬如学习意识。实际教学中我们要关注学生学习的过程,从方方面面的细节入手,给学生充足的时间和空间,给学生必要且必需的引导,帮助学生养成全方位、立体化的学习意识,为他们的可持续发展打好基础,推动学生的学习能力不断走高,推动课堂学习的效率不断提升。

关键词：学习过程学习意识可持续发展积累

根间相互作用对玉米与马铃薯响应异质氮的调控

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生态学报 2015年第2期35卷 508-516页

作者：吴开贤安曈昕范志伟周锋薛国峰吴伯志云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201

近年研究表明养分异质促进植物多样性与群落生产力的正相关性。然而,相关的促进机制还很不清楚。以农田生态系统下作物多样性群体(玉米马铃薯间作体系)为例,在盆栽条件下采用控释性氮肥构建养分异质性,通过目标植物法设计根间作用处理,... 详细信息

近年研究表明养分异质促进植物多样性与群落生产力的正相关性。然而,相关的促进机制还很不清楚。以农田生态系统下作物多样性群体(玉米马铃薯间作体系)为例,在盆栽条件下采用控释性氮肥构建养分异质性,通过目标植物法设计根间作用处理,探讨根系的觅养行为,植株个体生长和总生产力对土壤氮空间分布和根间作用的响应特征。结果表明:根间作用提高作物的觅养精确度(F=3.017,P=0.094),在异质性条件下马铃薯的根冠比增加(P=0.001),而玉米的根冠比则不论在均质性还是异质性条件下均显著降低(F=4.781,P=0.039);氮异质性显著地提高在根间作用下两作物的生物量生产(P=0.021),明显增加总生产力LER(Land equivalent ratio)(F=4.171,P=0.064),显著地降低相对关系指数RII(Relative interaction index)值(F=5.636,P=0.026),显著降低玉米的根冠比(F=4.273,P=0.049),增加根间作用下马铃薯的根冠比,而在无竞争下则降低。上述结果说明,非资源性的根间作用激发玉米和马铃薯对异质性氮的觅养能力,这可能是为什么异质性养分环境促进植物多样性与群体生产力正向关系的重要原因;结果还表明觅养能力的激发主要来自非资源性的根间作用机制,因此本研究验证了植物对异质性养分和竞争者的协同响应理论。而有关的非资源性根间作用机制,例如种间识别作用等值得进一步深入探讨。

关键词：氮异质性植物多样性根系觅养精确度生产力