基于广义Bayes理论地基参数的Powell反演力学模型（英文）

目的:通过Powell优化反演方法建立Winkler地基参数的反演力学模型,获得地基参数的稳定数值解。创新点:根据Bayes理论,推导广义Bayes目标函数;利用Fourier变换,推求Winkler地基上简支板的Fourier闭式解,建立地基参数的反演力学模型。方法:1.根据Bayes理论,推导广义Bayes目标函数(公式(4))及地基参数的广义Bayes均值和方差表达式(公式(9)和(11));2.引入Mindlin理论,推导Winkler地基上板的控制微分方程,推求Winkler地基上简支板的Fourier闭式解;3.提出步长的一维自动寻优方案,结合Powell优化方法建立Winkler地基参数的广义Bayes反演力学模型。结论:1.地基参数的反演迭代过程稳定收敛于参数真值;2.与Kalman滤波方法和共轭梯度法不同,Powell优化方法的迭代过程不涉及目标函数的偏导数计算;3.广义Bayes目标函数能同时考虑不同测量点和不同测量次数的位移实测资料,计算效率更高。     

基于模糊贝叶斯更新的高拱坝施工进度仿真（英文）

目的:针对当前高拱坝施工进度仿真研究中施工仿真参数难以实现对现场施工状态的有效跟踪的现状,研究施工仿真参数实时更新方法,以提高施工仿真参数及仿真计算结果的准确度。创新点:1.通过贝叶斯更新方法,建立施工仿真参数实时更新方法;2.基于模糊集理论,并通过对隶属度的取值,实现对仿真计算过程中施工仿真参数变化的有效模拟。方法:1.通过对高拱坝施工过程的分析(图1),建立高拱坝施工进度仿真的模型(图2和3);2.基于贝叶斯更新方法,建立高拱坝施工仿真参数实时更新方法(公式(4)~(8));3.基于模糊集理论,实现仿真过程中施工仿真参数实时更新;4.将模糊集理论与贝叶斯更新整合,建立模糊贝叶斯更新方法,实现施工仿真参数实时更新(公式(17)和(18));5.将实时更新的施工仿真参数应用到施工进度仿真中,实现施工进度的仿真分析。结论:1.采用贝叶斯更新方法,减小了施工仿真参数与实际参数之间偏差程度;2.采用模糊贝叶斯更新方法,通过不断更新施工仿真参数,使得仿真计算结果与实际施工状态更为接近。     

考虑土体参数不确定性的软土地基塑料排水板最优化设计（英文）

目的:塑料排水板能够有效加速固结过程,因此被广泛应用于软土地基处理。然而,相关规范只给出了塑料排水板的间距和长度的取值范围,没有给出最优设计。本文旨在通过考虑土体参数不确定性、施工造价和设计要求三个方面,提出塑料排水板的最优设计。创新点:1.通过蒙特卡罗方法求解固结度的信噪比,得到不同设计的鲁棒性;2.讨论各种因素对最优设计的影响。方法:1.通过理论分析,推导出总固结度鲁棒性的计算公式;2.通过定义不同设计组合,讨论不同噪声参数,并运用蒙特卡罗模拟,得到满足要求的所有设计情况的鲁棒性;3.分析其他因素(如固结时间和固结度等)对最优设计的影响,并讨论参数变异性和相关性对结果的影响。结论:1.基于鲁棒性分析,得到了塑料排水板的最优设计方法。2.在低造价条件下,固结度、固结时间和塑料排水板布置形式对最优设计存在影响;当造价足够高时,该影响可以忽略。3.参数变异性和相关性对结果存在影响;如果低估了参数的变异性,会低估最优设计的造价。     

基于响应面法的碎石道床离散元模型参数研究（英文）

目的:采用响应面方法研究特级道砟休止角的离散元参数仿真试验,建立多次回归模型并对其进行优化,以及对道砟接触参数进行优选。通过多参数的响应面法为碎石道床离散元参数的快速标定提供有效途径。创新点:1.基于响应面法对离散元道砟接触参数进行统计分析,提出道砟最优参数的回归方程及回归曲面。2.以道砟堆积体在多个正交平面的均值为道砟休止角,构建基于一致线性描述方式的道砟休止角实测试验与离散元仿真试验。3.提出道砟参数的动态标定思想。方法:1.通过道砟休止角的室内试验,测量出道砟休止角度的有效均值。2.以实测结果为目标,采用响应面法对道砟离散元仿真参数进行优选。3.验证所提方法的可行性和有效性。结论:1.通过采用休止角的4个正交面取均值的方法对中国特级道砟休止角进行实测所得到的平均值为(39.78±1.27)°。2.以实测结果为目标,采用响应面方法对特级道砟离散元仿真参数进行优选,由方差分析可得2个显著的一次项参数(静摩擦系数和滚动摩擦系数)以及多个显著的多次项参数组合;最优参数组合为:泊松比为0.24,密度为2600 kg/m~3,杨氏模量为5.45×1010 Pa,碰撞恢复系数为0.72,静摩擦系数为0.56,滚动摩擦系数为0.27。3.利用特级道砟离散元最优参数建立了离散元轨排模型,并进行了轨枕横向阻力试验;仿真结果与室内试验实测阻力曲线趋势基本一致,表明响应面法获得的接触参数取值可用于碎石道床相关的离散元仿真。     

基于感知分组理论的图像质量评价（英文）

为了更好地利用人类视觉系统特性,采用已经被证明在人类视觉系统中具有重要作用的感知分组策略来设计图像质量评价模型.与目前的基于固定窗口的方法不同,所提方法通过将感知分组策略融入图像质量评价中,实现了以一种自适应窗口的方式来评价图像质量.算法流程如下:首先,通过超像素方法将相似像素尽最大限度地聚集到一组;其次,对参考图像和失真图像的对应超像素进行基于结构相似度的计算;最后,综合图像中的所有超像素的相似性得到最终的评价结果.在3个图像数据库(LIVE,IVC和MICT)上的实验结果显示,该方法具有很好的预测性能.     

基于关联理论的歧义消除研究（英文）

This paper holds that relevance is the basis for disambiguation. The process of ostensive-inferential communication is the process of disambiguation. In communication, the hearer properly uses stimulus and manifestive method and pays attention only to the information which has optimal relevance to obtain maximal contextual effects with the least effort. In this process, ambiguity is eliminated and successful communication is achieved.     

基于小波变换的高速磁浮导轨模型更新方法（英文）

以高速磁浮交通导轨结构为研究对象,针对高速磁浮导轨结构模型与实测结构模态参数不一致的情况,依托600 km时速高速磁浮车辆及高速磁浮试验线,对12.384 m长的混凝土导轨直道段进行测点布置和振动加速度数据采集.在响应信号中利用小波变换识别导轨结构模态参数,并采用最大坡度法提取小波脊线,分析高速磁浮导轨结构与时速600 km/h磁悬浮车辆相互作用振动特性的频率参数和振动模态.建立导轨结构模型来更新目标函数,采用反复迭代法更新和修正初始导轨模型,获得与实际结构相符合的高速磁浮导轨模型结构.结合18自由度的高速磁浮列车车轨耦合动力学模型,验证了更新后导轨模型在动力响应计算方面的精确性.研究结果表明,基于小波变换与最大坡度法的模型更新方法具有识别速度快、精度高的特点,可有效获得符合实测结构模型参数的精确导轨模型,确保车轨耦合动力分析计算的正确性,该方法同样适用于高速磁浮列车其他结构的模型更新.     

水泥搅拌桩复合地基的承载力与破坏模式研究（英文）

目的:工程规范中采取保守设计方法导致含有埋深的复合地基的承载力被严重低估。本文基于设计表格的方法展示水泥搅拌站复合地基的承载力系数(N_c、N_q和N_γ),分析埋深存在时的3种破坏模式,探讨承载力系数N_q和破坏模式随着各类因素(桩长、置换率和埋置深度)变化的原因。创新点:1.确定简化的均质化水泥搅拌桩加固地基模型;2.建立非连续布局优化法(DLO)模型,计算工程实用设计表格;3.分析极限承载力系数N_q、破坏模式和各类影响因素的内在关联。方法:1.通过等效强度法确定合理的均质化数值计算模型,并与群桩模型和前人研究进行对比验证(图4和表1);2.通过极限分析上限解结合非连续布局优化法,进行大量计算,建立极限承载力系数的设计表格(图6~8)。结论:1.对于无埋深工况,承载力系数N_c随着置换率的增长而增大,直到某一临界值,此时发生实体基础破坏。2.在置换率较低时,承载力系数N_γ随着置换率的增长而减小,因为此时加固区内的等效内摩擦角减小。3.埋置深度对承载力和破坏模式产生复杂影响;当破坏模式从实体基础转化为复合型破坏时,N_q增长;随着桩长进一步增加,破坏面通过加固区内部时,N_q在减小之后保持不变。     

基于离散元法的铁路道砟破碎参数研究（英文）

目的：有砟轨道在长期服役下频繁出现道砟颗粒掉角、破碎等劣化现象,降低了有砟轨道的稳定性。而道砟的破碎与其形状、大小、应力状态等有较大的关系,因此合理确定道砟的破碎参数是研究和解决这一问题的关键。本文旨在探索基于Hertz-Mindlin本构模型的道砟破碎参数,研究道砟的破碎性能,以期为实际服役的铁路有砟轨道提供参考。创新点：1.采用统计学方法分析了道砟破碎的主要影响因素及其临界压碎强度和临界剪碎强度;2.采用响应面法确定了离散元道砟的最优破碎参数组合;3.通过直剪试验分析了道砟的抗剪性能和破碎状况,为实际服役的有砟轨道提供参考。方法：1.通过单轴压缩破碎和单轴剪切破碎实测试验,确定简单应力状态下道砟破碎的主要影响因素及其临界压碎强度和临界剪碎强度（图1和2,表3）;2.建立可破碎道砟的精细化离散元模型,采用Box-Behnken法进行仿真试验的工况设计,并对仿真试验结果进行响应曲面分析以获取最优破碎参数（图9,表7）;3.通过对比实测与仿真的直剪试验结果,验证离散元道砟破碎参数的正确性,并探明道砟堆积体的抗剪性能（图12和13）。结论：1.对于粒径范围为22.4～63.0mm的道砟,其...     

TM_（010）腔内等离子体参数的探测

借助光纤采光器，研究通常情况下封闭ＴＭ０１０腔内等离子体某些参数的分布情况（包括等离子体的长度及噪音功率频谱）。实验结果表明，腔内等离子体长度与微波入射功率的大小成线性关系，噪音功率频谱沿等离子体长度方向有较大的差异。     

基于前景理论的风险型语言决策方法（英文）

基于前景理论方法,提出了一种语言风险型决策方法.首先,采用语言术语的形式对每一种风险状态下的各个选项进行评价;并据此构建语言决策矩阵.其次,将语言术语转化为三角模糊数;并将语言评价信息转化为数值型数据.然后,根据前景理论的思想,计算出概率权重函数与语言值函数,进而得到各选项的加权前景值.最后,根据加权前景值对各选项进行排序,并做出最优选择.该决策方法将决策者的心理偏好行为融入到实际决策过程中,并通过一个股票选择的应用实例验证了该方法的有效性.     

基于灰色理论的高速公路路面车辙预测方法（英文）

为了制定科学的路面养护决策,提出了一种基于灰色理论的路面性能预测方法.基于路面车辙检测数据,采用方差分析方法研究不同因素对车辙的影响;利用聚类分析方法研究路面车辙发展规律;基于聚类结果,采用灰色理论分类建立了路面车辙灰色预测模型,有效降低了模型的复杂程度.研究结果表明,轴载和沥青类型对车辙的发展影响最大.所提预测模型精度较高,具有一定的实用价值,能满足高速公路路面养护工程要求,并能较好地解决路面性能预测中的不确定性.     

利用遗传算法优化神经网络超参数（英文）

目的:证明超参数优化对深度能量方法(DEM)精度的影响以及DEM在预测不同荷载作用下梁和板等结构的应力分布方面的能力。创新点:1.为了提高DEM的准确性,各种超参数组合被输入遗传算法(GA)并找到最佳组合。2.为了防止重复计算以及提高这种元启发式算法的效率,GA过程中还考虑了超参数组合的禁忌列表。方法:1.实施非均匀有理样条(NURBS)以生成穿过结构体和边界的积分点。2.采用DEM计算位移和应力分布。3.利用遗传算法优化DEM的超参数,以对模型在预测结构内应力和位移传播的准确性方面具有显着影响。结论:1.在不同的优化器和激活函数中,Adam和L-BFGS-B方法以及Re LU2函数的组合使得DEM模型的准确率最高。2.其他对模型预测准确性有影响的超参数包括隐藏层的数量、每层神经元的数量以及通过上述结构集成的点数。3.优化DEM的超参数可以使相对应变能误差降低近50%,提高了DEM模型对应力和位移分布的预测能力。     

基于双热电偶差值法的细胞温度测量（英文）

开发了一种双热电偶差技术来确定细胞内温度测量过程中的准确性和抗干扰能力.首先,使用2个微纳热电偶(TC)和一个高精度信号采集模块来测量细胞与培养基之间的温度差,并将2个TC的冷端进行连接,避免了基准温度的设置,增强了抗干扰能力.然后,用低噪声电压放大器和数字采集卡对信号进行采样.为验证双热电偶差值法的可行性,对U251电池的温度变化进行了检测.2个TC的校准结果表明塞贝克系数约为5μV/℃,在低电压范围(0～15μV)内信号采集精度为0.5μV.研究表明,双热电偶差值法可以消除由于冷结引起的误差,并可以减少环境温度波动引起的干扰.细胞温度升高的现象证明了双热电偶差值法可以检测到单个细胞的微小温度变化.因此,双重热电偶差异法可能是一种强大的研究细胞局部生热的技术,有助于探索细胞生热与细胞过程之间的关系.     

一个结构性软土参数的确定方法（英文）

目的:软土流变和结构破坏的相互耦合导致结构性软土的参数难以准确得到。本文拟建立一个有效的参数确定方法,期望仅基于常规的室内试验得到可靠的、合理的本构参数。创新点:1.通过采用优化方法来实现结构性软土参数的确定;2.仅基于常规的室内试验得到本构参数;3.采用最近提出的考虑各向异性、流变和结构破坏的超应力本构模型。方法:1.建立数值模拟和试验数据之间的误差计算公式;2.通过流变本构模拟室内常规试验,并计算模拟误差;3.采用下山单纯形法(simplex)优化方法,寻找模拟误差的最小值;此最小值对应的这组模拟参数即为土体的最优参数;4.利用最优参数模拟其他类型的试验,验证参数的合理性和可靠性。结论:本文提出的优化程序可以有效的找到结构性土体的流变和结构破坏参数,并且找到的参数非常的合理。     

连续函数式曲线光滑法（英文）

目的:用连续函数实现无限接近原始非连续曲线的光滑。创新点:首次提出用一个连续函数替代原来由任意多非连续区域函数构成的函数。该方法可视为一种新的函数光滑算法。方法:1.通过引入特殊的区域变量,并用该区域变量替代原函数自变量的方法,将区域函数改造成在该区域无限接近原函数而在区域外取值常数的函数。2.把所有的区域函数相乘得到一个连续函数的方程。结论:1.由任意多非连续区域函数构成的函数可以改造成一个连续函数。2.该连续函数在原非连续边界的光滑程度可以由各个边界上独立的参数按需调整。3.该方法产生的连续函数没有摆动现象,其形状与原始区域函数无限接近。该方程在数学上是连续的,同时无限接近原始非连续函数,包括原来在边界上函数值的非连续。     

基于微生物诱导减饱和作用降低地基液化风险的研究（英文）

目的:常规的地基抗液化技术成本较高或实施复杂,因此有大量的工程建设未得到有效的抗液化处理。本文旨在提出一种新型的、基于微生物诱导减饱和作用的地基液化治理技术,期望能应用到普通的建筑和结构的抗液化治理中。创新点:1.获得一种基于微生物反硝化过程的砂土减饱和方法;2.试验验证微生物减饱和法处理砂土的抗液化性能,获得微生物减饱和法处理砂土中的气泡分布形态以及气泡在静水和渗流条件下的稳定性规律。方法:1.利用微生物反硝化过程中产生的氮气降低饱和液化砂土的饱和度;2.利用电脑断层扫描(CT)技术研究微生物减饱和法处理的砂土中气泡的分布形态;3.利用振动台实验和三轴固结不排水试验研究微生物减饱和法处理的砂土的力学性能和抗液化性能;4.采用一种自行研制的模型试验(图13)研究微生物减饱和法处理的砂土在静水和渗流条件下气泡的稳定性。结论:1.利用微生物反硝化过程可以实现可控的砂土饱和度降低;2.微生物气泡在砂土中以小空隙的形态存在,小空隙的尺寸略大于砂土的平均粒径;3.将饱和松砂的饱和度略作降低,其不排水强度和抗液化性能得到显著提升;4.微生物减饱和法处理的砂土中的气泡在静水条件下是稳定的,但是在稳定渗流条件下会被水流缓慢带走,此时,需要采用一些手段来控制通过减饱和区的渗流。     

基于填充理论和膜厚度理论的高性能混凝土配合比设计（英文）

目的:通过建立和发展填充理论和膜厚度理论,建立基于水膜厚度、净浆膜厚度、砂浆膜厚度的混凝土设计方法,建构高性能混凝土三梯度配合比设计新体系。创新点:1.堆积密实度湿测法;2.膜厚度理论;3.三梯度配合比设计法。方法:1.堆积密实度试验方法;2.流变性能试验方法;3.强度性能试验方法。结论:1.堆积密实度与膜厚度是影响混凝土材料各项性能的关键影响因素;2.基于填充理论和膜厚度理论的高性能混凝土三梯度配合比设计新体系对推动混凝土科学的发展有重要意义。     

基于改进粒子群算法的分数阶系统参数辨识（英文）

为了更好地辨识分数阶系统的参数,提出了一种基于Tent映射的改进粒子群算法(MPSO).采用8个经典测试函数对MPSO算法的性能进行了测试,并与自适应时变加速器算法(ACPSO)、改进的被动聚集粒子群算法(IPSO)以及遗传算法(GA)进行对比,验证了所提算法的有效性.在已知模型结构和未知模型结构的基础上,利用所提算法对2种典型分数阶模型进行参数辨识.参数辨识结果表明,应用位置信息的平均值有利于充分共享个体间的信息,从而能够加快全局搜索速度;Tent映射具有的均匀性和遍历性能够防止位置信息中极值的产生,避免算法陷入局部最优.MPSO算法收敛速度快、精度高,是一种有效且实用的方法.     

边坡位移智能预测算法（英文）

目的:边坡位移预测是实现滑坡灾害预报的有效手段,对降低滑坡灾害导致的损失具有重要意义。本文针对三峡库区广泛分布的"阶跃型"滑坡,采用三种不同的机器学习算法:长短期记忆(LSTM)神经网络、随机森林(RF)算法和门控递归单元(GRU),预测三个不同的三峡库区边坡位移,并对比三种算法的预测精度,从而选择适用于边坡位移预测的机器学习算法。创新点:1.建立了基于时间序列分解和机器学习算法的动态预测模型,并能够准确预测边坡位移。2.对比了不同的机器学习算法预测边坡周期项位移的精度。方法:1.基于时间序列分解原理,将边坡累积位移分解为趋势项位移和周期项位移。2.利用多项式拟合对边坡趋势项位移进行预测。3.基于位移影响因素采用三种机器学习模型(LSTM、GRU和RF)预测边坡周期项位移。结论:1.本文提出的基于时间序列分解和机器学习算法的动态预测模型可以准确预测三峡库区"阶跃型"边坡位移。2. LSTM和GRU算法可以充分利用滑坡历史信息,精确预测边坡位移的周期项。