Bootstrap方法在小样本随机振动环境测量数据归纳中的应用研究

针对传统正态容差上限方法在确定平台振动环境条件时,不适合处理小样本实测数据统计归纳的问题,提出了利用Bootstrap法对测量样本重采样,进而统计归纳振动环境条件的计算方法。首先利用Bootstrap法对来自正态分布的试验数据进行容差上限估计,通过与真值的对比分析,验证各种自助置信区间估计方法的适用性,而后提出使用纠偏百分位法和Bootstrap-t法对小样本振动测量数据进行归纳。最后,分别对某型飞机实测数据进行了统计归纳,并与传统容差上限估计方法进行了对比分析。     

随机数据相干函数谱的归纳处理方法研究

目的研究相干函数谱的归纳处理方法,提高多点多轴振动试验对实际环境模拟的真实性。方法通过对相干函数统计分布规律的分析,提出一种基于实测数据的制定相干函数谱的统计容差法,考虑到相干函数对试验量级影响的特殊性,没有采用传统的容差上限分析法,而是对相干函数的容差区间进行分析,并给出相干函数容差上限谱和容差下限谱的制定方法。结果利用该方法对某型号产品的实测数据表明,该方法有效可行。结论采用容差区间估计法,降低了相干函数的试验值与实测值的误差,达到了提高试验环境对实际环境模拟真实度的要求。     

关于土壤元素环境背景值数据统计处理中的一些问题

随着环境科学研究和环境保护工作的发展,环境背景值的研究在我国日益受到人们的重视。环境背景值研究数据量很大,要求统计的项目也多,需要用数理统计方法和计算机来处理所得到的大量数据。本文拟就在土壤中元素环境背景值数据统计处理中遇到的一些大家所关心的统计问题,进行初步的探讨。 一、元素含量分布类型检验 土壤中元素含量波动范围较宽,其分布有些遵从正态分布,有些遵从对数正态分布或其他各种形式的偏态分布。对于分布类型的检验,已有多种方法,各有特点,检验效率各不相同,对一组数据各种方法检验的结论有时也不相同。针对具体问题,使用何种检验方法为好,也无公认一致的看法。鉴于这种情况,通常是同时采用多种检验方法,根据各     

铝合金表面腐蚀损伤面积等效方法分析

目的研究铝合金表面腐蚀损伤面积等效的方法。方法利用KH-7700三维光学显微镜进行腐蚀图像处理,通过椭圆等规则几何图形修正腐蚀损伤面积,并结合Gumbel、正态、双参数威布尔及对数正态四种分布模型行对腐蚀损伤修正面积进行分布检验分析。结果对比相关系数,得出腐蚀损伤修正面积服从正态分布模型优于Gumbel、对数正态及双参数威布尔三种分布模型。结论矩形内切椭圆能较真实地反映腐蚀损伤的面积,可为工程实践使用腐蚀损伤定量分析时,提供技术支持。     

车载物资振动环境谱的数据处理与归纳

车载物资或设备振动环境谱的数据处理与归纳是车载物资或设备环境可靠性试验的重要组成部分,对保障车载物资或设备的完整性和可靠性具有十分重要的意义。以货车为例,依据GB10593．3～90进行数据合并,然后采用统计容差法进行振动环境条件随机振动规范谱的估计。所得到的规范谱为车栽物资或设备振动环境的可靠性评定奠定了基础。     

LY12CZ铝合金腐蚀损伤的概率分布及其变化规律

采用铜加速乙酸盐雾试验方法对LY12CZ铝合金腐蚀行为进行了研究。结果表明：腐蚀深度服从Gumbel分布、正态分布、威布尔分布和对数正态4种分布。选用正态分布描述了LY12CZ铝合金在盐雾环境下的腐蚀损伤的分布特性,并得出了不同置信度和可靠度下腐蚀深度随时间变化的规律。     

自然贮存环境下某型控制舱贮存寿命评估

目的评估自然贮存环境下某型控制舱贮存寿命。方法针对历年统计的控制舱成败型、不完全故障数据,假设其服从指数分布族、Weibull分布族、极值分布族、对数正态分布族,结合工程实际处理异常数据、"倒挂"数据,采用极小x2估计对分布函数的参数进行估计,采用极小x2检验对各分布函数的合理性进行验证,计算"服从不同自由度下的x2分布随机变量"检验的拟合优度。结果得到了控制舱贮存可靠性分布函数。结论通过统计的故障数据,验证了所提出数学模型评估方法的适用性和正确性,得到了在置信度为0.90、可靠度为0.95条件下控制舱的自然贮存寿命。     

装备典型舰载平台振动环境严酷度分析

目的为了正确识别舰载环境。方法采用INV3062T2数据采集系统,在典型舰载平台上实测了装备在舱室内的振动环境。结果数据表明,舱室内各方向上的振动加速度是一个正态随机变量,得到了各方向加速度峰值和振动加速度谱密度。结论分析表明,舱室内典型振动环境属于I型,是一类长期存在但量值较小的振动环境。     

铬污染场地调查数据评估与暴露浓度估计

针对某铬污染场地调查采样得到的1 269个土壤w(TCr)和w〔Cr(Ⅵ)〕,分别采用检出限替代法和Walsh's Test方法分析了未检出值和潜在的异常值.结果表明,异常值的取舍对数据的统计分析结果影响较大,结合该铬污染场地的实际情况和采样记录,最终保留了潜在异常值. 分别采用Q-Q图示法和假设检验方法探讨了该铬污染场地土壤w(TCr)和w〔Cr(Ⅵ)〕的数据分布形态发现,二者均不符合3种常见的分布形态(即正态分布、对数正态分布和Gamma分布),因此,采用基于切比雪夫不等式的非参数方法计算该铬污染场地调查数据的95%UCL(置信区间上限值),确定w(TCr)和w〔Cr(Ⅵ)〕的暴露值分别为0.285 6%和0.022 7%.      

基于对数正态分布的腐蚀损伤预测方法

目的针对铝合金结构展开腐蚀预测方法研究,为飞机铝合金结构腐蚀损伤经济修理提供支撑。方法采用基于对数正态分布的统计学方法,开展飞机铝合金结构服役环境下的腐蚀损伤分布规律研究,并在此基础上进一步开展基于概率的腐蚀损伤预测方法。结果使用对数正态分布对腐蚀损伤分布进行描述是可行的,基于对数正态分布的概率腐蚀损伤预测方法在不同可靠度下精度有所差异。结论基于对数正态分布所建的腐蚀损伤预测模型可以实现对腐蚀损伤的预测。服役环境下,飞机铝合金结构腐蚀深度、体积及面积的扩展速率随时间的增长逐渐减缓。     

基于CEMS(连续排放监测系统)监测数据的火电厂SO2达标判定方法研究

我国重点大气排放源多已安装连续排放监测系统（Continuous Emissions Monitoring System,CEMS）,而现行大气污染物排放标准中的达标判定主要依据手工监测数据.为研究制定基于CEMS监测数据的达标判定方法,以火电厂为例,从全国范围内的363台机组中筛选出满足数据有效性条件且具有代表性的68台机组,分析其2015年SO₂小时浓度、日均浓度和月均浓度的统计分布,建立了由严到宽的5种情景,每种情景都包含对应的3种排放限值,并与欧盟相关规定进行了对比.结果表明:①68台火电机组对数正态分布线性拟合决定系数（R2）均大于0.90.②基于CEMS监测数据的达标判定方法中,不同时段排放限值存在关联.该研究采用95%预测上限对应的限值倍数关系作为研究结果,即在全年SO₂小时浓度的95%分位数、日均浓度、月均浓度均满足对应限值的前提下,当要求90%的机组达标时,SO₂小时浓度限值应分别为日均浓度限值和月均浓度限值的1.5和1.7倍;当要求95%的机组达标时,SO₂小时浓度限值应分别为日均浓度限值和月均浓度限值的1.6和2.0倍;当要求99%的机组达标时,SO₂小时浓度限值应分别为日均浓度限值和月均浓度限值的1.6和2.2倍.③不同时段排放限值之间的比例关系适用于各种装机规模的火电机组.研究显示:68台火电机组均符合对数正态分布;重点源大气污染物排放标准应增加基于CEMS监测数据的达标判定方法,同时对小时浓度、日均浓度和月均浓度进行规定,并明确其定量比例关系;各种装机规模的火电机组可采用统一的达标判定方法进行规定.      

含未检出值的环境监测数据集的处理方法

环境样品分析过程中经常遇到包含未检出值的数据集,这在对含有微量金属和微量有机污染物样本的分析研究中更为常见.目前处理未检出数据的方法通常是忽略或者用0、检出下限的1/2或1/3进行简单替代.然而,当未检出数据比例较高时,忽略或简单替代可能给数据表征带来较大偏差,也不利于更深入的统计分析.为改善对包含未检出数据的分析效果,目前已经建立了多种统计方法.本文系统介绍了这些方法,包括总体均值和方差估计的参数和非参数方法以及关于均值的95%置信区间上界的估计方法.此外,本文利用虚拟数据和实测数据给出了主要方法的应用实例.     

再入飞行振动环境试验等效性探讨

目的提高再入体实验室模拟再入飞行振动环境的等效性,确保地面环境试验结果的可靠性。方法首先分析再入飞行过程中受脉动压力等因素影响诱发的振动环境载荷特征。其次,基于飞行实测数据,分析再入飞行振动响应的空间分布规律和频域能量分布特征。最后,将飞行试验实测数据与传统实验室振动模拟试验结果进行对比,从载荷传递规律、空间分布规律、频谱特征等方面对主要关注区域"天地"响应存在的差异进行探讨,研究实验室等效模拟再入飞行振动环境的因素。结果针对特定的再入体结构,设置有限等效响应目标点,通过对试验系统动态特性分析、夹具优化设计、试验控制方式、振动台激振模式等多方面综合研究,可以提升再入飞行振动环境模拟等效性。结论提出了以"天地一致性"为目标的工程可行措施和实验室振动试验等效原则,为再入飞行振动环境的实验室等效模拟提供了支撑。     

江津市紫色土中N、P养分元素区域空间变异性研究

利用地统计学,结合GIS研究紫色土土壤表层(0～20cm)的全氮、碱解氮、全磷和速效磷4种养分含量的空间分布特征结果表明,全氮和速效氮为正态分布,全磷和速效磷为对数正态分布;通过半方差函数分析,发现全氮存在纯块金效应,块金值为0.2,其它养分在一定间距内(50m)存在空间相关性,且为中等强度的空间自相关性(块金值与基台值之比在25%～75%之间);用普通克立格法和对数正态克立格法进行最优内插,做各种养分含量的分布图.结合GIS可充分了解土壤中N、P养分的空间变异性规律,并可进一步应用于精确施肥和农业非点源污染预测和控制.     

基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术研究

“十三五”期间,我国排污许可管理制度已基本建立;“十四五”时期,我国排污许可管理将逐步过渡到注重水质达标的管理阶段.为适应我国排污许可新的管理需求,研究了基于技术和水质相结合的排污许可限值核定技术.其中,基于技术的排放限值核定主要根据企业的行业属性和核定产能,结合环境影响评价批复的污染物排放额度,确定其排放浓度限值和排放总量限值;基于水质的排放限值核定需建立污染源与水质之间的响应关系,以地表水水质达标为目标,计算各污染源的最大允许排放量.最终的排污许可限值为基于技术的排污许可限值和基于水质的排污许可限值的最小值.以常州为例,从常州排污许可证核发重点行业选取了两家化工企业A和B,核算其基于技术的排放限值;采用水质模拟和污染物最大允许排放量分配技术,计算了污染物最大允许排放量,并分配到两家化工企业,作为基于水质的排放限值.结果表明:A化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排污许可限值分别为6.53和0.075 t/a,其中,COD_Cr的最终取值为基于水质的排放限值,NH₃-N基于技术和基于水质的排放取值相同;B化工企业COD_Cr和NH₃-N的最终排放限值分别为11.60和0.17 t/a,最终取值均为基于技术的排放限值.研究显示,基于水质的排许可限值受到企业自身和外部水环境容量的双重影响,应从严制定排污许可限值,既能达到企业行业排放标准和环境影响评价批复的要求,又能满足水环境质量达标的目标.      

基于步进应力的火工品加速贮存试验研究

针对火工品长寿命、高可靠的特点,在长期贮存的条件下,评估其贮存可靠性是非常困难的。以步进应力加速贮存寿命试验方法评估了火工品的贮存可靠性,然后再把步进应力加速贮存寿命试验下的数据折算为恒定应力下的失效数据。根据其贮存寿命服从对数正态分布的规律进行统计分析,进而推算正常应力下火工品的贮存寿命。