基于扇区动态复杂性因素的航空管制员工作负荷计算

为了更加准确地计算和预测航空管制员的工作负荷,利用雷达管制模拟试验获取的数据,分别采用线性回归、神经网络的非线性回归和基于神经网络的支持向量机方法,建立了基于扇区复杂性因素的管制员工作负荷实时计算模型。结果表明,这3种模型的绝对误差平均值分别为0.969、1.049、0.240;相对误差平均值分别为16.667%、17.979%、6.229%;均方根误差分别为0.186、0.206、0.114。另外,若采用5%作为基准精度,基于神经网络的支持向量机模型可以将相对误差控制在-0.5%~0.5%,表现出较强的误差控制能力。研究表明,可以采用扇区动态复杂性因素来计算管制员的工作负荷,相比线性回归、神经网络的非线性回归方法,基于神经网络的支持向量机方法对管制员工作负荷的计算有更高的精度。     

A new method for the prediction of flash points for ternary miscible mixtures

The flash point is one of the most important physicochemical parameters used to characterize the fire and explosion hazard for flammable liquids. The flash points of ternary miscible mixtures with different components and compositions were measured in this study. Four model input parameters, being normal boiling point, the standard enthalpy of vaporization, the average number of carbon atoms and the stoichiometric concentration of the gas phase for mixtures, were employed and calculated based on the theory of vapor–liquid equilibrium. Both multiple linear regression (MLR) and multiple nonlinear regression (MNR) methods were applied to develop prediction models for the flash points of ternary miscible mixtures. The developed predictive models were validated using data measured experimentally as well as taking data on flash points of ternairy mixtures from the literature. Results showed that the obtained average absolute error of both the MLR and the MNR model for all the datasets were within the range of experimental error of flash point measurements. It is shown that the presented models can be effectively used to predict the flash points of ternary mixtures with only some common physicochemical parameters.     

场地地震反应分析研究现状及展望∗

场地条件对结构震害的影响已成公认的事实,如何定量的进行场地地震反应分析成为地震工程学中亟待解决的问题之一,而在场地地震反应分析中确定地震动输入至关重要。针对场地条件和地震动输入对场地地震反应的具体影响、场地地震反应分析方法等方面的研究现状进行了系统总结。已有研究表明,场地条件和地震动输入对场地地震反应分析结果有显著影响。但目前仍存在的问题有:在冻土区进行场地地震反应分析时未充分考虑冻土层的影响效应;缺乏合理的地震动模型来准确描述实际地震动;尚未明确地震波入射角度对场地地震反应的影响规律;目前广泛使用的等效线性化方法不能完全反应土体在地震动作用下的真实运动状态而使其计算结果不尽合理。结合以上问题对还需进一步研究的内容进行了展望,为场地地震反应分析未来的研究工作提供参考。     

攀枝花泥石流沟谷形态的非线性特征

攀枝花市大部分地区属泥石流重度危险区,所辖区县历史上多次受泥石流危害,现在仍有许多城镇、工矿、电站和交通设施受泥石流威胁。区内泥石流沟主要分布在断裂发育、岩层风化强烈、暴雨频发的安宁河、金沙江和雅砻江河谷地带。通过对区内近200条泥石流沟发育状况统计分析发现,泥石流沟沟床比降、流域面积、主沟长度、形态数和相对高度在空间分布上具非线性的分形特征,与对应的泥石流沟条数具良好的非线性相关关系,表明泥石流系统的演化具自相似性。其中沟床比降和流域面积的分维值最小,对泥石流沟的形成、演变控制最为显著。这也在一定程度上揭示了这些泥石流沟谷形态演变的非均匀性和自相似性。     

基于双层规划的应急物资调配研究

为在突发性自然灾害发生后的黄金救援时间内,使各应急物资调配中心的物资在最短时间内高效地运往各受灾点,最大程度地平衡受灾程度不同的受灾点群众对应急物资救援的心理满意度,构建以应急物资救援时间最短为目标的上层模型;通过借鉴前景理论量化受灾群众的心理满意度,在考虑各受灾点对有限应急物资存在竞争关系的基础上,建立下层非合作博弈模型;设计遗传算法求解上层模型、改进粒子群算法求解下层模型的层次混合算法。结果表明:构建的多应急物资调配中心多受灾点的非线性整数双层规划模型,使应急物资的调配具有时效性,且更加客观地衡量各灾点物资调配的公平合理性,该模型为应急物资调配研究提供借鉴与参考。     

大跨度斜拉桥抗震性能分析与减震控制研究

本文以香溪河大桥为工程背景,利用大型有限元软件ANSYS建立该斜拉桥的有限元模型,进行地震作用下的动力非线性时程分析,并以COMBIN37单元模拟非线性粘滞阻尼器,研究了粘滞阻尼器参数对桥梁抗震性能的影响规律,并确定了合理的阻尼器参数取值。并对未设置与设置粘滞阻尼器的桥梁结构地震响应进行数值分析与比较,分析结果表明:合理设置粘滞阻尼器,可以有效降低桥梁结构关键部位在地震作用下的位移响应,并对结构内力也有一定的降低。本文研究结果为大跨度斜拉桥振动控制分析及工程应用具有重要的指导意义。     

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。     

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.     

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。