岩石边坡模糊随机损伤可靠性研究

目的延拓非确定损伤理论研究以揭示损伤力学蕴涵的复杂机理.方法基于损伤、概率、模糊隶属度在[0,1]区间上协调一致性,提出了模糊随机损伤力学观念;构造解释了3类损伤变量模糊性态及对应模糊映射分布,即降半分布、“秋千”分布和组合“秋千”分布,实现了随机损伤变量模糊化自适应生成与构建;依据扩张原理及随机损伤变量满足β概率分布,对模糊集上随机损伤变量的CDF、PDF积分修正,结合当量正态理论,将三类模糊随机损伤泛函引入本构方程,完成了模糊随机有限元可靠度与模糊随机损伤同步分析.结果分析表明,基于全面统计评价的初始损伤场建立,避免了常规损伤力学分析中试验及模型构造的困难.结论借助可靠度理论所得的模糊随机损伤力学模型,可全面揭示复杂工程对象在损伤模糊演变过程中具有的随机变异本质,实现局部损伤发育与结构宏观可靠度的耦合分析.     

碾压混凝土重力坝的广义损伤可靠度及敏感性

为深化模糊随机损伤力学研究,基于自适应模糊随机损伤力学模型,对材料裂纹尖端广义损伤应力场进行分析,证实了数值模型的可靠性。以碾压混凝土重力坝为例,并考虑材料参数空间变异,就模糊随机损伤增益下的宏观场分布做敏感性研究,结果表明,碾压混凝土抗压强度极限值是影响大坝安全的主控指标。采用不同模糊分布对自适应损伤力学模型做激励分析,揭示了各分布对混凝土及岩石类材料广义损伤场演化的控制特征。     

混凝土随机损伤本构关系的数值模拟研究

从细观力学层次出发,把混凝土看作是由骨料、砂浆基质及两者之间的界面过渡区组成的三相复合材料,通过引入细观损伤变量及损伤变量的演化规律模拟了混凝土的破坏过程。首先生成骨料位置随机分布且颗粒级配符合Fuller曲线的数值试件,然后对每一相材料分别赋以服从Weibull分布的随机力学参数（弹模、强度和泊松比等）并规定相应的破坏准则,将通过上述途径获得的混凝土数值试件导入有限元软件Abaqus进行数值模拟。与实验结果的对比显示,本文提出的随机损伤数值模型能够较好地模拟混凝土板式试件在单拉、单压下的应力-应变关系曲线以及混凝土中裂纹的萌生、开裂过程。     

主冷凝器损伤的模糊随机特性及贝叶斯网络分析

主冷凝器损伤中故障模式呈现出模糊随机特性以及多态性特征,传统分析方法难以有效解决.应用模糊随机理论对其进行分析,建立了模糊随机贝叶斯网络模型,同时实现了多态故障模式的概率推理.确定了故障事件模糊参数及顶事件的隶属函数,并利用基于Monte Carlo仿真的随机加权方法对隶属函数进行解模糊化.模糊随机贝叶斯网络推理结果与定数截尾试验的误差在1%之内.对各底事件重要度进行分析,并进一步提出BM敏感度概念,以此来分析顶事件对各底事件的概率敏感性,对主冷凝器损伤分析及日常的操作和维护给出合理建议     

采用模糊区间分析的柔性航空结构件装配偏差预测

在仅知偏差源区间的条件下,将偏差源分布描述为离散模糊数;基于弹性力学原理,通过有限元仿真分析,建立柔性航空结构件的装配偏差模型;以离散模糊数表达的偏差源作为装配偏差模型的输入,结合模糊区间分析得到装配偏差的模糊分布;通过模拟翼盒骨架装配试验验证建立的装配偏差模型以及提出的装配偏差预测方法的有效性. 试验结果表明：基于模糊区间分析的装配偏差分析方法预测的装配偏差区间包含了实测的装配偏差,可解决偏差源信息匮乏时的装配偏差预测问题,并给出了不同置信水平下的装配偏差区间,是传统基于蒙特卡洛模拟（MCS）的装配偏差分析方法的一种补充.     

堤防工程的模糊随机损伤敏感性

为揭示非确定参数和广义损伤泛函对广义损伤场及广义损伤可靠度影响机理,基于自适应模糊随机损伤力学模型,以荆南长江干堤为例进行局部裂纹尖端应变能密度分析,证实了经模糊识别后,广义损伤场分析区域较之常规损伤模型宽广,符合工程结构具有多种可能工况和材料失效范围复杂的事实.考虑核心参数的空间变异,就模糊随机损伤增益下的宏观场分布进行敏感性研究,验证了岩土结构在重力工况下采用组合秋千模型进行广义损伤分析,可反映刚柔材料接触部位吸收较多能量从而诱发显著损伤发育的客观实际.采用不同模糊分布对自适应损伤力学模型进行激励分析,表明应用混合破坏准则对复杂结构广义可靠度的精细研究,可综合反映各区域的损伤水平.研究结果表明：在广义独立标准正态空间内,模糊随机损伤模型对损伤宏观分布的演绎,展示了材料微观、细观流动破坏诱发的结构宏观能量重分布,揭示了各模糊分布对广义损伤场流动演变的控制特征.     

基于弹性碰撞优化算法的传感云资源调度

针对当前智能优化算法普遍存在收敛精度不高、容易“早熟”的缺陷,提出全新的智能优化算法-弹性碰撞优化（ECO）算法.算法基于弹性碰撞物理学现象,通过模拟碰撞过程中物理属性相互影响的变化过程,抽象出“与种群最优碰撞”、“与自身历史最优碰撞”和“随机碰撞”3种粒子更新机制.为了有效提升复杂高维优化问题的寻优能力,设计自适应核模糊C-均值聚类（AKFCM）算法,利用AKFCM对ECO种群进行聚类分析,通过迭代比对策略实现种群自动最佳聚类划分,确保粒子学习对象的合理性与多样性.种群样本多样性定量分析表明ECO在运算后期具有较好的种群多样性.将ECO应用于传感云资源调度问题,为了满足传感云系统管理多样性需求,构建多目标优化传感云资源调度模型,设计符合调度问题的ECO粒子编码方式,实现传感云资源高效率调度优化.多维复杂测试函数以及传感云资源调度实例仿真结果表明,ECO具有较高的收敛精度和成功率,有效降低了传感云资源调度的能耗和任务长度.     

钢疲劳与循环蠕变交互作用损伤力学模型

为了对疲劳与循环蠕变交互作用下的损伤进行定量描述，采用一种新的损伤参量“等效模量”来定义损伤变量，提出了一种损伤力学模型，该模型能够综合体现最大应力和温度的影响.通过16MnR钢在中温应力控制条件下的脉动循环试验，测出在相同温度、不同最大应力以及相同最大应力、不同温度下的损伤变量变化规律.在适当假设的基础上，得到16MnR钢在不同最大应力、不同温度下的疲劳与循环蠕变交互作用的损伤表达式.结果表明，该损伤参量及损伤模型适用于描述在疲劳与循环蠕变交互作用下的损伤进程.     

标杆管理中大小标杆量化分析

为了使标杆管理中的绩效改良更具有目的性、更切实可行，采用结合数据包络分析(DEA)技术处理的研究方法，论述了模糊数值在DEA中的可用性，提出了大小标杆的概念.利用模糊综合评价的理论对多层结构的系统进行评价计算，实现了评价结果量化；同时，基于模糊多目标决策反问题的求解思路，推导了求解大小标杆量化特解的方法, 并以此求解出一组虚拟决策单元（DMU0）.进一步，以物流系统作为对象完成了标杆值的求解和论证.标杆的量化为Benchmarking与DEA结合使用构建了桥梁，它可帮助企业在制定改良措施时达到合适的“度”.     

基于应力模糊随机过程模型的结构模糊随机可靠度

本以模糊随机变量和模糊随机过程为基本变量,分析了探讨了结构的模糊随机可靠度问题,进一步推进了结构模糊随机可靠度的理论研究。