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Gauss optimization method for the dynamics of unilateral contact of rigid multibody systems

Acta Mechanica Sinica 2021年第3期37卷 494-506,I0003页

作者： Wenli Yao liusong yang Mingming Guo Qingdao Key Laboratory for Geomechanics and Offshore Underground Engineering School of ScienceQingdao University of TechnologyQingdao 266520China College of Pipeline and Civil Engineering China University of Petroleum(East China)Qingdao 266520China

The discontinuous dynamical problem of multi-point contact and collision in multi-body system has always been a hot and difficult issue in this *** on the Gauss’principle of least constraint,a unified optimization model for multibody system dynamics with multi-point contact and collision is *** paper presents the study of the numerical solution scheme,in which particle swarm optimization method is used to deal with the corresponding optimization *** article also presents the comparison of the Gauss optimization method(GOM)and the hybrid linear complementarity method(*** differential algebraic equations(DAEs)and linear complementarity problems(LCP)),commonly used to solve the dynamic contact problem of multibody systems with bilateral *** results illustrate that,the GOM has the same advantage of dynamical modelling with LCP and when the redundant constraint exists,the GOM always has a unique solution and so no additional processing is needed,whereas the corresponding DAE-LCP method may have singular cases with multiple solutions or no *** numerical examples,the GOM is verified to effectively solve the dynamics of multibody systems with redundant unilateral and bilateral constraints without additional redundancy *** GOM can also be applied to the optimal control of systems in the future and combined with the parameter optimization of systems to handle dynamic *** work given provides the dynamics and control of the complex system with a new train of thought and method.

关键词： Contact Collision Redundant constraint Gauss principle of least constraint Optimization method

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Optimization method for dynamics of non-holonomic system based on Gauss’ principle

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Acta Mechanica Sinica 2020年第5期36卷 1133-1141,I0004页

作者： Wenli Yao liusong yang Kewei Song Haiming Wang Qingdao Key Laboratory for Geomechanics and Offshore Underground Engineering School of ScienceQingdao University of TechnologyQingdao 266520China College of Pipeline and Civil Engineering China University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China

The real-time control of the non-holonomic wheel robot has put forward higher requirements for the accuracy and speed of dynamical simulation,so it is necessary to study the new dynamic modeling and calculation methods adapting to modern information *** from the traditional method solving differential-algebraic equation,the objective is to establish optimization model and effective calculating scheme for dynamics of non-holonomic system based on basic dynamical *** optimization model cannot be obtained directly from the traditional Gauss'*** using Gauss'principle of variational form,this paper deduces the minimum principle in the form of generalized coordinates and quasi-coordinates,respectively,thus allowing dynamical problems of non-holonomic systems to be incorporated into the framework of solving constrained or unconstrained optimization ***,we study a numerical calculation scheme that uses an optimization algorithm for the second form of the above optimization *** an example,the dynamical problem of a differential-driven wheeled mobile-robot system is *** optimization dynamic model of a non-holonomic robot system and the calculation model of the optimization algorithm are *** theresults of the optimization calculation with the differential-algebraic equations commonly used in dynamical problem for non-holonomic system reveals that the method in this paper is superior in terms of calculation speed and can more effectively handle constraint violations without extra constraint revision needed.

关键词： Gauss'principle Non-holonomic systems-Optimization Quasi-coordinates

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融合图像和时空信息的社交媒体用户活动分类方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第3期48卷 463-470页

作者：杨超杨柳松杜阳祁昆仑中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心湖北武汉430079 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院湖北武汉430079

社交媒体签到数据中蕴含着大量的用户活动信息。理解社交媒体用户的活动和行为类型,对探索人类的移动性和行为模式等有着重要意义。提出了一种针对新浪微博(简称为微博)的用户活动分类方法,结合图像表达和时空数据分类技术,识别微博签... 详细信息

社交媒体签到数据中蕴含着大量的用户活动信息。理解社交媒体用户的活动和行为类型,对探索人类的移动性和行为模式等有着重要意义。提出了一种针对新浪微博(简称为微博)的用户活动分类方法,结合图像表达和时空数据分类技术,识别微博签到数据所代表的用户活动类型。首先,根据兴趣点属性信息将微博签到数据所代表的用户活动分为餐饮、生活服务、校园、户外、娱乐、出行6大类;然后,基于卷积神经网络和K近邻分类方法,融合签到数据中的图像场景信息与时空信息,对微博用户的活动行为进行分类。实验结果表明,所提方法能够显著提高微博用户活动类型识别的准确性,为精确探索人类行为活动提供更加有效的数据支持。

关键词：社交媒体信息微博签到数据用户活动分类机器学习

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粒子群优化算法在具有奇异位置的多体系统动力学中的应用

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北京大学学报（自然科学版） 2021年第5期57卷 795-803页

作者：杨流松姚文莉薛世峰中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580 青岛理工大学理学院青岛266520

以广义坐标形式的高斯原理作为建模方法,采用传统优化与智能优化方法(粒子群算法)相结合的思路,充分发挥传统算法的快速收敛和智能算法的全局搜索的优势,实现约束优化问题的全局寻优目的,从而有效地克服构型奇异给计算造成的困难。分别... 详细信息

以广义坐标形式的高斯原理作为建模方法,采用传统优化与智能优化方法(粒子群算法)相结合的思路,充分发挥传统算法的快速收敛和智能算法的全局搜索的优势,实现约束优化问题的全局寻优目的,从而有效地克服构型奇异给计算造成的困难。分别采用增广拉格朗日方法、零空间方法和高斯优化方法进行仿真,结果表明,高斯优化方法不仅具有较高的计算精度,而且可以长时间保持数值计算的稳定,不会因多体系统自由度的突变而导致仿真失败,证明了所提方法的有效性和普适性。

关键词：多体系统奇异问题高斯优化方法粒子群算法(PSO)

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线性调频激光外差技术测量磁致伸缩系数

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红外与激光工程 2018年第12期47卷 175-179页

作者：白岩杨春梅杨柳松田赫东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学理学院黑龙江哈尔滨150040

融合激光外差和线性调频技术,基于磁致伸缩系数测量原理,将磁致伸缩系数的测量转换成微小长度变化量的精确测量,并提出一种线性调频多光束激光外差复合检测磁致伸缩系数的新方法,即通过线性调频技术将待测微小长度变化量信息加载到多光... 详细信息

融合激光外差和线性调频技术,基于磁致伸缩系数测量原理,将磁致伸缩系数的测量转换成微小长度变化量的精确测量,并提出一种线性调频多光束激光外差复合检测磁致伸缩系数的新方法,即通过线性调频技术将待测微小长度变化量信息加载到多光束激光外差信号的频率差中,经外差信号解调后可以同时得到多个微小长度变化量值,对这些数值加权平均,可以精确获得微小长度变化量数值,最终进一步提高磁致伸缩系数测量精度。利用该方法,仿真研究了不同电流条件下,待测样品的磁致伸缩系数,结果表明:相对测量误差小于0.09%,与传统测量方法相比,测量精度提高了一个数量级以上。

关键词：磁致伸缩系数激光外差线性调频多光束干涉

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基于用户组角色的数字林业Web应用系统权限设计

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东北林业大学学报 2008年第8期36卷 86-87,89页

作者：王健杨柳松东北林业大学哈尔滨150040

权限管理的职责就是保证信息系统中的信息、操作能够被合法、安全的使用。对基于角色访问控制的理论模型进行讨论和分析,并提出了J2EE框架下的B/S模式的基于用户组角色权限管理的设计方案。

关键词：权限管理访问控制用户组角色

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基于高斯原理的非理想系统动力学建模

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力学学报 2020年第4期52卷 945-953页

作者：姚文莉刘彦平杨流松青岛理工大学理学院青岛市岩土力学与近海地下工程重点实验室青岛266520 中国石油大学储运与建筑工程学院青岛266580

高斯原理给出了通过求函数极值、从可能运动中鉴别出真实运动的规则,它可以使得多体系统动力学问题不需通过求解微分(代数)方程,而是采用求解最小值的优化方法来解决,从而提供了一种适用于优化算法的建模思路,因此,如何定义恰当的高斯... 详细信息

高斯原理给出了通过求函数极值、从可能运动中鉴别出真实运动的规则,它可以使得多体系统动力学问题不需通过求解微分(代数)方程,而是采用求解最小值的优化方法来解决,从而提供了一种适用于优化算法的建模思路,因此,如何定义恰当的高斯拘束函数是动力学优化方法得以实现的前提.对于理想系统而言,约束对系统的作用可以通过约束方程来体现,故高斯拘束可表达为系统质点加速度的函数,系统的动力学问题因此可以描述为目标函数为高斯拘束函数、优化变量为质点加速度的约束最优化问题;当系统中需要考虑干摩擦等非理想因素时,部分相互作用不能被所定义的约束方程所涵盖而需要采用额外的物理规律来描述,这种相互作用破坏了原有的针对理想系统的高斯拘束函数的极值特性.基于变分类的高斯原理,推导并证明了目标函数以理想约束力所表达的非理想系统的极值原理,针对目前文献中用于非理想系统的高斯原理进行了讨论,指出其实际为文中的极值原理在非理想约束力与理想约束力无明显关联时的一种特殊表达形式,当非理想约束力与理想约束力有明显的函数关系(如库仑摩擦定律中滑动摩擦力与法向约束力间的线性关系)时,该形式失效;同时根据文中的极值原理,得到了考虑库仑摩擦时非理想的多体系统动力学问题的优化模型.例子中分析了优化模型及相应的线性互补性模型的关系,分析发现在满足刚体滑动问题的唯一性条件下二者互为充分必要条件,从而证明了文中优化模型的可靠性;并采用优化计算方法进行了动力学模拟,模拟结果显示了将高斯原理与优化算法相结合的可行性及有效性.

关键词：非理想多体系统高斯原理优化模型

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关于非理想系统的伍德瓦迪亚-卡拉巴动力学方程的讨论

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力学与实践 2015年第1期37卷 104-108页

作者：姚文莉杨流松青岛理工大学理学院青岛266520

讨论了由伍德瓦迪亚(Udwadia)和卡拉巴(Kalaba)提出的针对一般非理想系统的动力学方程,并对理想及非理想约束力的表达式进行了修改.修改后的表达式有更清晰的物理意义且显示了同物理定律相适应的理想约束力及非理想约束力之间的耦合效应... 详细信息

讨论了由伍德瓦迪亚(Udwadia)和卡拉巴(Kalaba)提出的针对一般非理想系统的动力学方程,并对理想及非理想约束力的表达式进行了修改.修改后的表达式有更清晰的物理意义且显示了同物理定律相适应的理想约束力及非理想约束力之间的耦合效应.例子中分别采用经典的刚体动力学方法、伍德瓦迪亚-卡拉巴方法及修改后的伍德瓦迪亚-卡拉巴方法进行了对比研究,证实了对方程修改的意义.

关键词：伍德瓦迪亚-卡拉巴动力学方程理想约束非理想约束刚体系统摩擦

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上皮样胶质母细胞瘤10例报告并文献复习

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中国癌症杂志 2021年第2期31卷 114-120页

作者：杨柳松祝迎锋唐剑敏复旦大学附属华山医院北院神经外科上海201907 复旦大学附属华山医院北院病理科上海201907

背景与目的:上皮样胶质母细胞瘤(epithelioid glioblastoma,EGBM)是一种罕见的胶质母细胞瘤亚型,国内外报道较为少见。探讨EGBM的临床、病理学及影像学特征。方法:回顾性分析2014—2019年在华山医院北院经手术后病理学检查证实的10例EGB... 详细信息

背景与目的:上皮样胶质母细胞瘤(epithelioid glioblastoma,EGBM)是一种罕见的胶质母细胞瘤亚型,国内外报道较为少见。探讨EGBM的临床、病理学及影像学特征。方法:回顾性分析2014—2019年在华山医院北院经手术后病理学检查证实的10例EGBM的临床资料,对其临床、病理学及影像学特征进行归纳总结,并复习相关文献。结果:本组患者平均年龄42.2岁,平均病程60.3 d,常见症状、体征为头痛、头晕和局灶性神经功能障碍。影像学上肿瘤均位于幕上,伴不均匀强化和瘤周水肿,常见囊变。病理学上肿瘤细胞均有上皮样改变,部分有横纹肌样特征,胶质瘤的肿瘤标志物如胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、S100、P53多为阳性;可见上皮样标志物,如上皮膜抗原(epithelial membrane antigen,EMA);但异柠檬酸脱氢酶-1(isocitrate dehydrogenase-1,IDH-1)一般阴性。8例患者得到随访,但预后不一,有短期内复发并转移者,也有长期生存者,中位总生存时间(overall survival,OS)为17.0个月,中位无进展生存时间(progression-free survival,PFS)为14.0个月。结论:EGBM是一种少见的胶质母细胞瘤分型,具有一些特定的临床和影像学表现,但诊断主要依赖病理学和免疫组织化学检查,手术切除和术后放化疗仍是EGBM的主要治疗方法,EGBM患者的预后不一,总体虽差但仍有长期生存者,可能与其具有不同的分子生物学亚型有关;特有的分子生物学特征如BRAFV600E突变等对EGBM诊断和治疗的影响有待更多的研究证实。

关键词：上皮样胶质母细胞瘤手术治疗影像学病理学预后

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考虑重力的液压重载机械臂模型修正应用研究

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振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 380-384,415页

作者：杨柳松郝兵胡同海郭勤涛陶言和洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司洛阳471003 智能矿山重型装备全国重点实验室洛阳471003 南京航空航天大学机电学院南京210016

液压重载机械臂工作时由重力引起的预应力刚化对于整体结构的仿真分析具有显著的影响,针对此问题,提出了一种考虑预应力刚化的计算模态分析方法和基于径向基函数代理模型的有限元模型修正方法。以某型液压重载机械臂为研究对象,建立整... 详细信息

液压重载机械臂工作时由重力引起的预应力刚化对于整体结构的仿真分析具有显著的影响,针对此问题,提出了一种考虑预应力刚化的计算模态分析方法和基于径向基函数代理模型的有限元模型修正方法。以某型液压重载机械臂为研究对象,建立整体复杂结构的有限元模型及其预应力刚化模态频率的代理模型,以多个工况试验模态分析结果为目标,基于全局优化算法实现了整体结构的模型修正。对试验修正后的模型开展了应变响应预测,验证了模型的预测能力。研究结果表明,所提方法不仅提高了模型复现修正响应的能力,而且能够准确预测未修正的响应,从而验证了方法的可行性,为重载机械臂的自动控制和优化设计提供了精确动力学模型。

关键词：液压重载机械臂预应力刚化模型修正响应预测

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