随机波浪力连续场的降维模拟

根据水质点的水平速度和加速度过程的功率谱密度,利用线性化的Morison方程,从平稳随机过程自相关函数的角度推导了随机波浪力的功率谱密度函数。在平稳随机过程的源谱表达基础上,通过将标准正交随机变量集定义为仅含1个基本随机变量的正交函数形式,实现了随机波浪力连续场的降维模拟。同时,结合快速傅里叶变换（FFT）技术,给出了随机波浪力连续场降维模拟的快速算法。应用该方法对某一单个小尺度直立圆柱桩所受的随机波浪力进行模拟,给出了随机波浪力过程的均值、标准差、自相关函数及互相关函数等数值特征,并与Monte Carlo方法的结果进行对比分析。研究表明,降维模拟方法具有较高的模拟精度与效率。     

多向不规则波浪模拟的降维方法

基于多向不规则波的3种传统Monte Carlo模拟方法,提出了相应的时空随机场源谱表达,通过引入随机函数的降维思想,推导了3种多向不规则波模拟的降维方法,实现了仅用2个～4个基本随机变量即可精确表达多向不规则波随机场。数值算例表明,采用三种降维方法模拟所得代表性样本集的有效波高均符合规范要求。同时,代表性样本集的二阶统计量(模拟值)与目标值拟合一致,且总体上比传统Monte Carlo方法精度更高,验证了降维方法的有效性。此外,通过对比分析三种降维方法的模拟精度和效率,建议了最适用于工程应用的多向不规则波模拟方法,这为结合概率密度演化理论进行海洋工程结构在随机海浪作用下的动力可靠度精细化分析提供了有效途径。     

基于模糊层次分析的CFG桩复合地基辅助神经网络设计

建立了面向CFG桩复合地基承载力与沉降量的辅助BP网络设计模型.利用模糊层次分析法对桩周土分层各指标的综合影响进行了评价,不仅逻辑概念明确,而且计算大为简化.通过网络学习与预测分析,说明基于模糊层次分析法的CFG桩复合地基辅助神经网络设计模型预测效果良好、可靠,具有较好的工程实用价值.     

弹性力学本科教学中的矩阵表达形式

在弹性力学的本科教学中,采用了矩阵形式来表达各物理量间的相互关系.文中主要讨论了以应力、应变、位移为基本量的各物理量间的矩阵表达形式,包括基本方程、边界条件以及不同坐标间的基本物理量的转换关系.采用矩阵表达形式不仅书写简洁、记忆容易,而且表现直观、便于理解.     

弹性力学教学中数学与力学问题的美学探讨

考虑工科本科生教学特点,在弹性力学教学中,抓住数学和力学问题的内在联系,采用矩阵表达的形式阐述直角坐标与极坐标的变换关系,以及物理量(如位移、体力、应力、应变)的坐标变换关系,并利用坐标变换从直角坐标中的基本方程直接导出极坐标中的基本方程。按照这一教学思路,将数学知识与弹性力学有机结合,简化基本方程的推导过程,在对知识点深入和透彻讲解的同时,可与学生共同体会和分享数学与力学完美融合过程中的美学感受。     

框架-核心筒结构的多维随机地震反应分析

为了同时考虑地震动的多维性与随机性对结构反应的影响,鉴于多维地震动主轴方向各分量不相关的假设,建立了一类多维非平稳地震动的降维模拟方法。首先通过建模生成了多维非平稳地震动的代表性时程,进而通过分析代表性时程集合的二阶统计特性验证了本文方法的有效性。同时,以此时程作为地震动输入,分析了一个33层框架-核心筒结构在不同地震动输入方式（一维、二维及三维）下的随机动力反应,进一步验证多维非平稳地震动的降维模拟方法的工程适用性     

稀疏分解在图像压缩中的应用

文中提出了一种新的基于稀疏分解的图像压缩算法。该算法引入差分进化快速算法来对图像进行稀疏分解,并根据稀疏分解后的数据分布规律对结果数据进行排序和差分预处理。仿真实验结果表明,该算法能够更有效地实现图像的压缩,其相同压缩比下的解码图像具有更高的峰值信噪比和主观图像质量。     

高速列车乘坐舒适度评价的概率密度演化方法

利用平稳随机过程的谱表示-随机函数方法,结合轨道不平顺的功率谱密度,模拟生成轨道高低不平顺的代表性样本集合,实现用一个基本随机变量表达轨道不平顺随机过程的目的。以轨道高低不平顺为外部随机激励,建立了车辆-轨道耦合随机动力系统的概率密度演化分析方法,获得高速列车在轨道高低不平顺随机激励下的车体竖向加速度的丰富概率信息。同时,根据旅客乘坐舒适度的UIC513评价标准,对于有砟轨道和无砟轨道线路,分别计算得到高速列车在200 km/h、250 km/h和300 km/h三种速度下的旅客乘坐舒适度。结果表明,轨道不平顺模拟的谱表示-随机函数方法与概率密度演化理论具有一致性,两者结合可为车辆-轨道耦合系统的随机动力响应提供高效精确分析方法,实现旅客乘坐舒适度的精细化计算,进而为高速列车乘坐舒适度评价提供了新途径。     

以学科竞赛促进桥梁工程课程教学改革探索

以参加"高教杯"成图竞赛为契机,对如何通过学科竞赛促进桥梁工程课程教学改革进行了研究。分析了全国大学生"高教杯"成图竞赛的特点,从教学模式、教材选择和实验室建设方面剖析了目前桥梁工程课程存在的问题,提出了媒体教学和传统教学相结合、注重与相关专业知识的衔接、设置教学课程互动环节、参加模型参观、开展施工图研读和建立开放式实验室等桥梁工程课程改革的具体措施。实践表明:课程教学模式的改革对培养学生学习兴趣,提升学生的创新实践能力具有重要意义。     

谐波合成法在动力荷载模拟中的应用

详细介绍了利用谐波合成法模拟随机过程的思路。根据模拟点数的不同,将谐波合成法分为单点模型和考虑相关性的多点模型,以桥面不平度和桥面纵向脉动风速的模拟为例,说明了谐波合成法在工程中的应用。通过对模拟结果的功率谱与目标功率谱密度的比较,验证了谐波合成法的可靠性和准确性。