检索结果-南通市图书馆

两种基于方差的全局灵敏度分析W指标改进算法

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航空学报 2016年第6期37卷 1888-1898页

作者：巩祥瑞吕震宙左健巍西北工业大学航空学院西安710072

在全局灵敏度分析(SA)中,基于方差的灵敏度分析指标(包括Sobol指标和W指标)应用广泛。其中Sobol指标是将输入随机变量固定于特定点时,求得其对输出响应量的平均影响;而W指标求解当输入随机变量在各自分布区间上缩减变化时,输入变量对输... 详细信息

在全局灵敏度分析(SA)中,基于方差的灵敏度分析指标(包括Sobol指标和W指标)应用广泛。其中Sobol指标是将输入随机变量固定于特定点时,求得其对输出响应量的平均影响;而W指标求解当输入随机变量在各自分布区间上缩减变化时,输入变量对输出响应量的影响程度。相比Sobol指标,W指标所反映的信息更加全面。但目前对W指标的求解方法还比较欠缺,双层重复抽样蒙特卡罗(DLRS MC)方法和双层一次抽样蒙特卡罗(DLSS MC)方法是两种传统的求解方法。针对W指标的求解问题,提出了两种新算法:改进的蒙特卡罗模拟(AMCS)和基于稀疏网格积分(SGI)的方法。AMCS只需抽取一组样本便可计算出所有变量的各阶W指标,由于该方法是通过筛选策略来计算条件区间上的方差,避免了DLSS MC法中由于小数取整带来的计数误差,从而提高了计算W指标的精度。基于SGI的方法则利用稀疏网格积分来计算三重矩进而得到W指标,由于该方法继承了稀疏网格积分的高效性,因而进一步提高了W指标的计算效率。最后,给出了两个数值算例和一个工程算例,用于验证所提方法求解W指标的准确性和高效性。

关键词：全局灵敏度分析 Sobol指标 W指标改进的蒙特卡罗模拟法稀疏网格积分法

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基于HHT的导弹发射冲击时频谱分析

振动．测试与诊断 2020年第1期40卷 148-154,208,209页

作者：封雷卫炜刘曦高旭巩祥瑞西安现代控制技术研究所

为研究弹载部件在导弹发射过程中的冲击响应及冲击信号的传递特性,进行了基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,简称HHT)的导弹发射冲击时频谱分析。由于经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)结果易受白噪声的影... 详细信息

为研究弹载部件在导弹发射过程中的冲击响应及冲击信号的传递特性,进行了基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,简称HHT)的导弹发射冲击时频谱分析。由于经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)结果易受白噪声的影响,研究了总体经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)技术。以弹体不同位置的实测冲击信号为对象,应用HHT技术进行分析,准确得到了导弹发射冲击信号的固有模态函数(intrinsic mode function,简称IMF)和时间-频率-能量谱特征,并研究了两次冲击的频率分布和各阶IMF与原始信号的相关性。结合边际谱分析对比了两个舱段能量在中低频和高频的传递特性,进一步验证了HHT方法在分析非线性和非平稳冲击信号中的优越性。

关键词：导弹发射冲击希尔伯特-黄变换总体经验模态分解时频谱分析

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动态系统失效的不确定性分析及其高效算法

北京航空航天大学学报 2017年第7期43卷 1460-1469页

作者：巩祥瑞吕震宙刘辉周易成西北工业大学航空学院西安710072

为了分析在不确定性元器件失效率影响条件下动态系统的失效问题,提出了满足工作时间要求的系统失效概率和满足失效概率限制的系统正常工作时间的分析方法。同时,为了研究元器件失效率对动态系统失效的影响程度,提出了元器件失效率对系... 详细信息

为了分析在不确定性元器件失效率影响条件下动态系统的失效问题,提出了满足工作时间要求的系统失效概率和满足失效概率限制的系统正常工作时间的分析方法。同时,为了研究元器件失效率对动态系统失效的影响程度,提出了元器件失效率对系统失效概率以及系统正常工作时间不确定性影响的重要性分析方法,建立了元器件失效率对系统失效概率和系统正常工作时间方差贡献的重要性测度指标。首先给出了指标求解的直接蒙特卡罗方法,然后采用基于分数矩的极大熵方法来高效估计系统失效的概率密度函数,采用乘法降维积分建立了2种重要性测度指标的高效解法。阀门控制系统和民用飞机电液舵机系统的算例结果表明所提方法的合理性和算法的高效性。

关键词：系统可靠性系统失效预测分析重要性测度极大熵乘法降维

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一种新的多输出重要性测度及其高效计算方法

南京航空航天大学学报 2017年第3期49卷 441-446页

作者：左健巍吕震宙刘辉巩祥瑞西北工业大学航空学院西安710072

基本变量重要性测度分析是结构安全评估以及工程优化设计的一项必要工作。本文结合矩独立重要性测度思想和基于方差的重要性测度思想,提出了一种新的适用于多个输出的重要性测度。所提测度利用概率积分转化(Probability integration tra... 详细信息

基本变量重要性测度分析是结构安全评估以及工程优化设计的一项必要工作。本文结合矩独立重要性测度思想和基于方差的重要性测度思想,提出了一种新的适用于多个输出的重要性测度。所提测度利用概率积分转化(Probability integration transformation,PIT),将输出的不确定性由输出的联合分布函数来表征。在多输出情况下,相比单纯基于方差的重要性测度,所提测度能够同时包含各个输出的不确定性及其相关性。而相比单纯的矩独立重要性测度,由于它使用方差来衡量变异性,因而求解过程更为简便。在计算多输出的分布函数时,本文采用基于分数矩的极大熵方法结合Nataf变换法,在保证求解精度的同时大大降低了模型调用次数。数值和工程算例说明了该测度的合理性以及计算方法的高效性。

关键词：多输出重要性测度概率积分转化极大熵 Nataf变换

一种新的矩独立重要性测度分析方法及高效算法

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北京航空航天大学学报 2019年第2期45卷 283-290页

作者：巩祥瑞吕震宙孙天宇张雷雷封雷西安现代控制技术研究所西安710065 西北工业大学航空学院西安710072

为了更加合理地分析输入随机变量对结构系统失效概率的影响,提出了一种新的矩独立重要性测度分析方法。传统的重要性测度指标只能估计输入随机变量在固定点时对结构系统输出响应的影响,而所提新指标能够充分反映输入随机变量在其分布区... 详细信息

为了更加合理地分析输入随机变量对结构系统失效概率的影响,提出了一种新的矩独立重要性测度分析方法。传统的重要性测度指标只能估计输入随机变量在固定点时对结构系统输出响应的影响,而所提新指标能够充分反映输入随机变量在其分布区域的所有缩减区间上变化时对结构系统输出响应的平均影响程度,更加符合工程实际。为了求解新指标,给出了2种算法:传统的双层重复抽样蒙特卡罗(DLRS MC)方法和自适应超球重要抽样(ARBIS)方法。双层重复抽样蒙特卡罗方法计算结果可以作为对比参照解,但求解效率较低,计算量很大;自适应超球重要抽样方法在满足新指标求解精度的前提下,计算效率得到很大提高。应用数值算例和工程算例证明了所提新指标的意义和所提新算法的高效性。

关键词：全局灵敏度分析重要性测度失效概率自适应策略重要抽样方法

基于阶次分析的无人机挂飞振动正弦分量幅值准确提取技术

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空军工程大学学报（自然科学版） 2020年第2期21卷 36-40页

作者：高鹏卫炜刘曦巩祥瑞封雷西安现代控制技术研究所西安710065 西安电子科技大学机电工程学院西安710071

传统的快速傅里叶变换分析装备在变转速工况下的振动信号出现"频率模糊"现象,针对此问题提出一种无键相阶次分析方法。首先通过控制系统或其它途径预估转速变化范围,确定窄带滤波频带;然后对信号进行窄带滤波;之后利用Hilbert变换计算... 详细信息

传统的快速傅里叶变换分析装备在变转速工况下的振动信号出现"频率模糊"现象,针对此问题提出一种无键相阶次分析方法。首先通过控制系统或其它途径预估转速变化范围,确定窄带滤波频带;然后对信号进行窄带滤波;之后利用Hilbert变换计算滤波后信号的瞬时频率;最后根据瞬时频率对信号进行重采样得到角度域平稳信号,对角度域信号傅里叶变换得到阶次谱。通过信号仿真验证了该阶次分析方法有效、准确,并应用到装备在无人机的挂飞振动信号分析中,用于准确提取变转速工况下振动信号中正弦分量的幅值,为准确制定装备的振动环境试验条件奠定基础。该方法是对阶次分析方法的有效补充,对于相似装备的动力学环境试验条件制定也具有参考和借鉴价值。

关键词：无人机挂飞振动正弦分量阶次分析

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基于距离抑制向量的机器人动态路径规划方法

燕山大学学报 2022年第5期46卷 408-416,426页

作者：孙嘉明刘卫朋巩祥瑞山圣旗河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300131 河北工业大学电气工程学院天津300131

移动机器人在使用传统动态窗口法进行局部路径规划时,存在路径过长以及运动至距离相近的障碍物出现评价函数失灵的问题。针对以上问题,本文提出距离抑制向量的概念,定义新的评价因子;加入全局信息,将改进灰狼算法与传统A^(*)算法进行融... 详细信息

移动机器人在使用传统动态窗口法进行局部路径规划时,存在路径过长以及运动至距离相近的障碍物出现评价函数失灵的问题。针对以上问题,本文提出距离抑制向量的概念,定义新的评价因子;加入全局信息,将改进灰狼算法与传统A^(*)算法进行融合;保留改进全局路径中的转折点,作为局部路径规划中的中间指引点,得到新的评价函数,从而实现两种改进算法的融合。最后,通过仿真及实验验证得出,相比于传统动态窗口法,引入动态全局信息的改进型动态窗口法,不仅能够实现路径的全局最优,而且能够有效地避开机器人在行进过程中出现的动态障碍物,从而满足机器人安全运行的要求。

关键词：移动机器人动态窗口法距离抑制向量评价函数融合算法

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基于CT试验的黔北凤冈地区牛蹄塘组含方解石脉页岩的力学行为研究

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地学前缘 2024年第5期31卷 117-129页

作者：邬忠虎孟祥瑞蓝宝锋刘敬寿巩磊杨玉翰贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 贵州能源产业研究院有限公司贵州贵阳550025 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 中国地质科学院地质研究所自然资源部深部地球动力学重点实验室北京100037 东北石油大学环渤海能源研究院河北秦皇岛066004 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318

通过黔北地区牛蹄塘组页岩的岩心观察显示,方解石脉作为天然裂缝的充填物,并在很大程度上影响着页岩的破坏模式,研究含方解石脉页岩的破坏特性对水力压裂过程中裂缝的起裂、扩展行为的预测与工程设计有重要意义。为揭示方解石脉对页岩... 详细信息

通过黔北地区牛蹄塘组页岩的岩心观察显示,方解石脉作为天然裂缝的充填物,并在很大程度上影响着页岩的破坏模式,研究含方解石脉页岩的破坏特性对水力压裂过程中裂缝的起裂、扩展行为的预测与工程设计有重要意义。为揭示方解石脉对页岩力学特性和破裂特征的影响,进行0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°7种倾角的单轴压缩和声发射试验,并结合CT扫描技术、有限元计算,构建了三维细观数值模型,讨论不同角度方解石脉对页岩的细观破坏过程和力学性能的影响,分析页岩微裂纹的时空演化规律。结果表明:(1)不同方解石脉角度页岩的声发射和应力应变曲线形态变化基本相同,均经历压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和峰后破坏阶段等4个阶段,各阶段区分明显,特征强度的变化曲线整体呈“U”形,变化程度不断加快,θ为75°时为最低值;(2)方解石脉显著影响页岩的破坏模式,随着角度的提高,由劈裂破坏转变为劈裂型剪切破坏再到剪切滑移破坏,最终变为劈裂张拉破坏;(3)重构的三维模型和物理试验的表现较为一致,并且能够观察到页岩内部和表面裂纹扩展与贯通过程,声发射的空间分布反映了不同阶段下的压缩、张拉和剪切破坏的单元类型,从微观角度揭示了含方解石页岩的破裂机制;(4)页岩的宏观力学特征同时受方解石和基质的影响,体现了明显的各向异性特征,方解石角度越高,对滑移导向作用越强,试件的力学性能越弱。

关键词：页岩方解石各向异性三维重构黔北地区

陶瓷含量对BCZT/PVTC复合铁电薄膜的调控及电热强度的影响

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高校化学工程学报 2023年第3期37卷 455-461页

作者：孟祥睿汪守刚龚彭真马新灵魏新利郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001

针对铁电聚合物材料电热制冷能力弱、需要高电场诱导极化等问题,在聚合物基体中引入高极化纳米陶瓷粉末,利用溶液浇铸法制备了陶瓷-聚合物复合铁电材料。通过微观结构表征、介电与铁电性能分析陶瓷掺杂量对复合材料整体性能的调控机制;... 详细信息

针对铁电聚合物材料电热制冷能力弱、需要高电场诱导极化等问题,在聚合物基体中引入高极化纳米陶瓷粉末,利用溶液浇铸法制备了陶瓷-聚合物复合铁电材料。通过微观结构表征、介电与铁电性能分析陶瓷掺杂量对复合材料整体性能的调控机制;利用唯象理论计算锆钛酸钡钙/聚偏氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯(BCZT/P(VDF-TrFE-CFE))复合材料在室温下的绝热温变以及电热强度。结果表明:当陶瓷质量分数大于12%时,会影响聚合物基体分散的均匀性,导致纳米颗粒发生团聚,引起漏电流效应。界面电荷的贡献以及陶瓷颗粒分散在聚合物基体中作为电荷核产生局部电场,进一步促进内部偶极子的翻转。在不同的陶瓷质量分数的复合材料中,当陶瓷质量分数为9%时,复合材料的电热性能最优,在35℃、电场强度为48 MV×m^(-1)时表现出4.36 K的高绝热温度变化,其电热强度可达0.091 K×m×MV^(-1)。

关键词：电热制冷纳米陶瓷聚合物电热强度