参数完全不确定系统在未知输入下的损伤识别

由于各种因素的影响,实际结构系统与计算模型有着不小的差异。本文针对结构系统参数及基底输入完全未知情况下的损伤识别问题,构造了与质量无关的结构规格化刚度参数和阻尼参数,提出了关于结构规格化参数和层间质量比的非线性最小二乘迭代优化识别方法,并给出了用规格化参数进行识别损伤和地震动反演的公式。算例表明本方法是有效的。     

地震断层作用下的埋地管道等效分析模型

地震作用下,活动断层附近的埋地管道易发生强度屈服、局部屈曲或整体失稳等形式的破坏,建立准确、高效的埋地管道在断层作用下的计算模型,对管道的抗震设计和震后安全状态评估具有重要的实用价值。本文采用非线性弹簧模拟远离断层处埋地管道的反应,基于管土之间小变形段管道处于强化阶段,提出一种改进的管土等效分析模型,进一步减小了管土之间大变形段的分析长度,从而提高了有限元分析效率。该模型采用ALA推荐的方法计算管土间的滑动摩擦力,可以考虑土体种类的影响;用Kennedy方法确定管道的计算长度。通过与精确模型比较,验证了管土等效模型的合理性和有效性。     

环境测试舱自吸附甲醛重释放规律与影响因素研究

广泛用于板材污染物释放量测试、空气净化产品净化效果测试等实验中的环境测试舱,往往由于其内壁黏附性杂质而对目标测试物产生不可忽视的自吸附作用,自吸附污染物将作为二次释放源出现重释放,研究目标测试物的自吸附消耗量及重释放规律,探索有效控制措施,有利于对环境测试舱实验应用及室内污染控制提出指导性实际意义。分别选取0.2%甲醛溶液、大芯板作为同一自制玻璃环境测试舱2期实验(I期、Ⅱ期)的不同甲醛释放源,通过近90 d追踪测试,经不同释放源、不同控制条件下舱内壁自吸附甲醛的多次重释放实验,结合非线性拟合分析方法,总结出舱内壁自吸附甲醛重释放甲醛浓度变化符合一阶递增指数函数:y=A1×exp(-x/t1)+y0,(A1<0、t1>0)。曲线参数y0值可用于评价实验条件下测试舱内自吸附甲醛残余量;y0值与环境舱舱体材质、环境温湿度、舱外甲醛浓度及空气交换手段有关,而与释放源及其释放平衡浓度高低无明显关系。大开舱门短时间抽气式空气交换对舱内自吸附甲醛残余有适度清除效果,使y0值降低,同时有利于再次平衡状态的快速建立;而长时间的无动力空气交换,或者自来水洗及去离子水洗等处理手段对舱内壁自吸附甲醛残余无明显清除作用。     

Modeling and risk assessment for soil temperatures beneath prescribed forest fires

Prescribed fire is a management tool used by wildland resource management organizations in many ecosystems to reduce hazardous fuels and to achieve a host of other objectives. To study the effects of fire in naturally accumulating fuel conditions, the ambient soil temperature is monitored beneath prescribed burns. In this study we developed a stochastic model for temperature profiles (values at 15 minute intervals) recorded at four depths beneath the soil during a large prescribed burn study. The model was used to assess the temporal fit of the data to particular solutions of the heat equation. We used a random effects model to assess the effects of observed site characteristics on maximum temperatures and to estimate risks of temperatures exceeding critical levels in future similar prescribed fires. Contour plots of estimated risks of temperatures exceeding 60°C for a range of fuel levels and soil depths indicated high risks of occurrence, especially when the moisture levels are low. However, the natural variability among sites seems to be large, even after controlling fuel and moisture levels, resulting in large standard errors of predicted risks.     

基于粗糙集和非线性多元回归的矿岩可爆性指数计算公式的修正

在前人研究的基础上建立了一个矿岩可爆性决策信息系统,其中爆破漏斗体积、爆破块度分布中的大块率、小块率、平均合格率、岩体纵波声速、岩体弹性波阻抗为条件属性,矿岩可爆性指数为决策属性。应用粗糙集对条件属性进行约简,剔除了块度平均合格率,保留其它五个条件属性,计算结果表明爆破漏斗体积对矿岩可爆性影响最大。应用非线性多元回归方法对原可爆性指数计算公式进行了修正,并采用数值计算和统计分析方法对修正公式进行了验证。最后利用修正指数公式计算某矿山的矿岩可爆性指数,并反算了炸药单耗,计算值与现场试验结果一致。研究表明:修正后的指数计算公式包含五个待定系数,比原公式减少一个,计算更加简便,能够满足工程需要。     

12Cr1MoVG蒸汽管道蠕变的反射式非线性超声无损检测分析*

针对传统（收-发分置）透射式非线性超声检测方法在现场应用受到众多制约的问题,提出二次谐波（收-发合置）的反射式非线性超声检测思路,通过采集并分离超声检测信号一次底波的反射信号获取非线性超声检测中基波和二次谐波信号,并设计搭建反射式非线性超声实验系统,进行2万小时12Cr1MoVG钢高温蒸汽管道检测实验并与测试样品的里氏硬度值进行比对。研究结果表明:该管道测点的非线性参量β在0.005~0.03变化与其硬度值变化（420~440 HL）呈负相关,即随着试样性能下降β值增大,而硬度值下降。研究结果可为在役高温蒸汽管道蠕变程度的检测提供参考。     

生态系统服务时空演化的非线性影响因子——以钱塘江流域为例

为深入探究不同尺度、不同类别影响因素对不同类型生态系统服务的影响程度和复杂关系,本文测定了钱塘江流域7项生态系统服务的时空变化,并通过随机森林模型识别了各单项生态系统服务不同尺度自然环境因素和社会经济因素的影响程度和相对重要性,并评估了主导影响因素的边际效应.结果表明：2010~2017年,各单项生态系统服务在时空变化上具有明显的空间分异特征;不同类型生态系统服务受不同尺度自然环境因素和社会经济因素的共同影响,但其影响程度存在明显差异,格网尺度、自然环境因素的影响相对较大,建设用地、耕地及与其直接相关的社会经济因素的变化改变和塑造着生态系统服务的演化过程;主导影响因素与各单项生态系统服务之间存在复杂的非线性关系,各影响因素指标的变化对各年份生态系统服务具有非平稳的影响,如建设用地增加初期对多项生态系统服务的影响更为复杂和剧烈.     

桨叶的组合共振理论建模与分析

目的 对直升机单片桨叶在2个激励力下的组合共振进行理论研究。方法 桨叶以固定角速度旋转,视为旋转的细长悬臂梁,受2个不同频率的简谐激励力作用。首先基于哈密顿原理推导旋转梁控制方程,考虑几何大变形和非线性惯性。其次对方程无量纲化,并采用伽辽金法对控制方程进行离散,最后使用摄动法中的L-P法(Lindstedt-Poincare method)对无量纲方程进行求解。结果 获得了组合共振产生条件,同时得到了组合共振下的稳态幅频响应和相应的时间历程图。进一步获得了超谐波/次谐波共振与组合共振同时发生的条件,并对组合共振进行了参数分析,探索了各个激励频率成分、阻尼和激振位置等对组合共振的影响。结论 当2激励力满足2Ω1±Ω2=ω0、2Ω2±Ω1=ω0或1/2(Ω1±Ω2)=ω0其中之一时,旋转梁可能发生组合共振。组合共振响应中,自由振动成分占主导,存在超谐波共振时,组合共振振幅得到进一步增强。     

可再生资源非线性收获的策略研究

本文运用非线性理论建立了可再生资源二次非线性收获的动力摸式。研究结果表明：为了保证可再生资源的可持缓利用、收获，必须把收获强度控制在一定的水平上，我们因此可以得到持续的最大产量。我们发现虽然对可再生资源的收获策略有线性和非线性之分，但是得到的可再生资源的最大持续收获量是相同的。因此，我们必须采用合理的可再生资源收获策略。避免可再生资源的过度利用和枯竭。我国可再生资源十分短缺，需正确处理好经济发展与可再生资源保护之问的关系，保护好我国珍贵的可再生资源对于我国的可持续发展具有重大的现实意义。     

STATISTICAL IDENTIFICATION OF STORAGE MODELS WITH APPLICATION TO STOCHASTIC HYDROLOGY1

ABSTRACT: This paper describes a method for the statistical identification of storage models for daily riverflow time series, together with numerical results. The first step in the identification process is to obtain a discrete time version of a storage model using a local linearization approach. It is shown that the discrete time version thus obtained may be utilized in the identification of the original storage model. A statistical method for the identification of daily rainfall time series models used in simulation is also presented. This identification procedure employs the maximum likelihood method for point process data analysis and is illustrated by means of numerical examples.