多学科优化设计理论在地下工程中的应用

介绍多学科优化设计理论及其在国内外发展现状,阐述多学科设计优化的主要研究内容及相关算法。针对地下工程的特点,分析多学科设计优化应用于地下工程设计的可行性,并提出多学科设计优化的综合性定义和地下工程多学科设计优化的模块化设计思路、求解思路。地下工程的复杂性、不确定性及非线性等特征成为多学科优化设计在地下工程中应用的瓶颈。因此,多学科优化设计在地下工程中的应用还处于探索阶段,有待深入研究。     

Relaxation algorithms to find Nash equilibria with economic applications

Recent theoretical studies have shown that a relaxation algorithm can be used to find noncooperative equilibria of synchronous infinite games with nonlinear payoff functions and coupled constraints. In this study, we introduce an improvement to the algorithm, such as the steepest-descent step-size control, for which the convergence of the algorithm is proved. The algorithm is then tested on several economic applications. In particular, a River Basin Pollution problem is considered where coupled environmental constraints are crucial for the relevant model definition. Numerical runs demonstrate fast convergence of the algorithm for a wide range of parameters. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

小波分解在空气污染指数分析中的应用

本文利用Mallat分解在不同时频域的多分辩分析能力，以可吸入颗粒物污染指数为例，将其分解到不同的频域中进行分析，通过实际应用证明其效果良好。将Mallat法应用于上海市城区全年可吸入颗粒物、SO2、NO2等污染物的分析研究当中，发现秋冬两季煤、油等燃料的不完全燃烧对颗粒物浓度的增加影响最大，而汽车尾气对后两者浓度增加的影响也较大。     

利用遗传算法进行软件可靠性增长模型参数估计

为解决利用传统数值方法估计软件可靠性增长模型参数值时存在的问题 ,笔者讨论了利用遗传算法进行求解的相关策略 ;提出了一种新的编码方式及变异算子 ;通过涉及多个模型的实验 ;采用实际数据 ,对所提出算法的效果与传统数值方法进行了对比。实验与对比分析结果显示 :该算法针对这些模型表现出了良好的普适性。     

A note on data augmentation and iterative simulation for survival rate estimation

In this paper we examine the use of data augmentation techniques for simplifying iterative simulation in the context of both Bayesian and classical statistical inference for survival rate estimation. We examine two distinct model families common in population ecology to illustrate our ideas, ring-recovery models and capture–recapture models, and we present the computational advantage of this approach. We discuss also the fact that problems associated with identifiability in the classical framework can be overcome using data augmentation, but highlight the dangers in doing so under both inferential paradigms.

生物反应器填埋场有机物变化模型研究

生物反应器填埋场可以对渗滤液进行原位处理,同时加速垃圾的稳定化. 为了考察生物反应器填埋场中有机物质量浓度的动态变化及其影响因素,根据质量守恒和有机物降解动力学原理,建立了填埋场渗滤液中有机物质量浓度动态变化模型,采用四阶经典Runge-Kutta算法对模型进行了求解,通过室内模拟试验数据对模型中的参数进行了率定.结果表明,模型计算结果和试验监测数据符合较好,说明该模型可以比较精确地预测填埋场渗滤液可降解有机物的质量浓度. 鉴于获取数据的限制,对模型的输入参数进行了敏感性分析.结果表明,有机物从固相向液相的迁移速率常数(_ls)和液相有机物降解的速率常数(_l)的变化对模型的模拟结果影响较大.      

Collision of convex objects for calculation of porous mesh in gas explosion simulation

We investigate the coupling of the flamelet combustion model with the collision distance algorithm based on Minkowski addition. The collision algorithm is coded to calculate the porosity of the geometry based on the PDR (Porosity Distributed Resistance) approach for modelling of complex geometries. The turbulent field generated by the interaction of the flow with the porous objects is used to calculate the wrinkling length scale of the flame via the fluctuating velocities. The turbulent fluxes are amended in accordance with assigned porosities at the cell faces. The combustion and porosity models are implemented in the framework of an in house Fortran code that solves the full set of Navier-Stokes equations. The code was named STOKES - Shock Towards Kinetic Explosion Simulator). Results are presented for non-reacting flows and reacting flows over different geometries. Numerical findings are compared with standard commercial CFD tools.     

基于最严格水资源管理制度的初始水权分配研究

实行最严格水资源管理制度是2011年中央一号文件明确要求的内容。在分析最严格水资源管理初始水权分配内涵的基础上,首次以水资源管理“三条红线”为准则,构建了包含目标层、准则层、指标层及方案层4个层次结构的初始水权分配指标体系,建立了最严格水资源管理初始水权分配的投影寻踪模型,并采用量子遗传算法优化投影指标函数,以模型计算出的最佳投影值作为初始水权分配的分水比例。最后,以南水北调东线一期工程为例,将本文所建立的模型用来分配该工程净增加供水量的初始调水量。结果表明:该指标体系和模型具有一定的可操作性及有效性。     

突发型大气污染源位置识别反演问题的数值模拟

在突发型大气污染事件中,能否根据临时监测数据对污染源的位置进行快速识别,对于城市大气污染源的控制管理以及改善城市空气质量意义重大.为了构建突发型大气污染源位置识别的空间反演算法,本文通过分析大气应急污染监测的临时采样数据,结合污染物浓度扩散模型,随机生成污染源和计算污染物浓度的空间分布,对突发型大气污染源进行定位并与实际测量结果进行对比分析,采用蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation)对相关参数进行讨论,最终构建能对突发型大气污染源进行快速估计定位的空间反演算法.研究结果表明,本文构建的空间反演算法输出的污染源坐标与实际情况相符.因此,该算法可用于突发型大气污染源位置的快速识别.     

应用构型一致的显式方法预测结构冲击动响应

目的 发展构型一致的显式方法,以提高拉格朗日有限元对冲击、碰撞及侵彻问题计算的精度和健壮性。方法 为更准确地描述和计算结构大变形,基于任意参考构型理论,建立构型一致的动量方程拉格朗日有限元格式。为避免网格间侵入现象,通过结合前增量位移的时间积分方法和共轭梯度算法,使得显式增量步更新后,仍满足接触非侵入条件。结果 通过对大变形碰撞及侵彻问题的模拟,并与LS-DYNA软件结果对比,验证了计算方法的可靠性。结论 基于构型一致的显式算法可有效抑制大变形碰撞过程的单元畸变,提高计算程序的健壮性和预测准确度,使该算法在模拟大变形碰撞问题方面具有优势。