人工神经网络结合遗传算法反演岩体初始地应力的研究

提出综合应用实数编码的遗传算法与改进的BP神经网络的优化反演分析方法,并通过数值分析,探讨了该方法在应用于位移反演岩体初始应力与材料参数方面的有效性.在算例中,以Burgers模型的计算数据作为改进神经网络的训练样本,用遗传算法搜索待反演参数解向量.计算结果表明利用遗传算法优化神经网络权值能提高神经网络迭代算法的效率与可靠性.该方法应用于岩体初始应力场的反演具有迭代过程平稳、收敛快、结果准确等特点,能够有效地求得岩体初始应力与材料参数.     

岩体渗透系数反演的混合优化算法

采用反演的方法确定岩土介质的渗透系数,通过优化模型对渗透系数反演问题进行建模.在具有全局搜索能力的遗传算法的基础上,采用Powell局部搜索算法对遗传算法的变异算子进行改进.基于遗传算法和Powell局部搜索算法的基础上,构造混合优化方法,所提出的算法在保证全局搜索能力的同时,具有较快的收敛速度.结合工程实例检验了所提出算法的全局最优能性和快速收敛性.     

复杂地应力场反演优化算法及研究新进展

地应力是采矿工程和岩土工程设计与动力灾害防治的重要依据.地应力场反演是基于现场个别离散点应力测量结果,采用数力方法对目标区域的地应力分布的推算和拓展.本文系统介绍了区域地应力场反演和构建方法,重点阐述了他们的学术思想、应用领域以及优缺点,总结凝练了国内外学者在地应力反演算法和工程运用中作出的改进和创新,特别是非线性数理方法在地应力场反演应用中的新进展.本文提出了一种新的地应力场计算的非线性优化新算法——替代模型加速优化算法,该方法能够保证高精度、快速获得全局最优解.为了适用大规模地应力场反演,发展了能产生降阶和特征提取作用的特征正交分解地应力反演优化算法.最后,提出面向深部岩石工程和地质灾害防治的地应力场研究发展方向.     

基于ε-SVR与PSO-DE的岩层弹塑性参数反演及应用

针对岩土力学参数正算反演方法存在的瓶颈问题,研究了将支持向量回归机(ε-SVR)与粒子群-差分演化杂交智能优化算法(BBDE)相结合的参数反演方法,采用ε-SVR的预测功能代替耗时的数值仿真计算,将其嵌入到改进了控制参数取值方法的BBDE算法中建立了相应的反演程序,应用该程序对一个实际工程进行了弹塑性力学参数反演,并对...     

基于序列二次规划方法的高密度电阻率反演

针对高密度电阻率成像法反演计算中存在的困难,探讨了基于序列二次规划(SQP)方法建立 可行的电阻率反演算法的问题。在对三维点电源二维地电体电位场模型有限元法正演计算的基础上, 建立了基于SQP方法的高密度电阻率成像法反演算法。根据勘测中测量电极间距的不同,提出按不同 的电极间距分别建立优化模型进行参数优化。通过对模拟电阻率模型和实际观测资料的反演计算,表 明该算法进行高密度电阻率反演是可行的,其具有对初始模型无特殊要求、收敛速度快的特点。这一反 演算法可望在高密度电阻率成像的反演计算中得到应用。     

基于遗传算法的GNA优化反演方法

遗传优化反演方法是工程反演计算的一个重要发展方向,但是由于算法自身的局限性,导致基于单纯遗传算法的优化反演技术难以推广应用.在深入分析遗传算法特性的基础上,指出其相应的不足之处;基于此,引入神经网络算法与模拟退火算法,有机融合3种算法,扬长避短,提出了基于遗传操作的GNA优化反演新算法;算例表明,提出的融合优化反演方法计算效率高、计算精度可靠.     

改进粒子群算法在地下工程反分析中的运用

结合粒子群算法和变尺度法的特点,充分考虑二者的互补性,提出一种改进粒子群优化算法,并将其运用于地下工程增量位移反分析中.根据围岩松动圈的形成特点,提出采用分区分块的方法模拟围岩松动圈的影响,各分区的岩体力学参数不同并作为待反演参数.此法是反分析中考虑围岩松动圈影响的一种新途径.通过某大型水电站工程地下厂房的实例进行验证,得到比较合理有效的结果,反演得到的物理力学参数可信,可用于后期预测.该研究为地下工程反分析提供了一些切实可行的方法和思路.     

基于粒子群算法的深基坑岩土力学参数反分析

运用人工神经网络对深基坑岩土参数进行反分析时,将粒子群算法与BP算法融合,充分发挥了粒子群算法全局寻优的能力和BP算法局部细致搜索优势.实例证明,应用该方法可提高模糊优选人工神经网络的训练效率,预估的岩土力学参数合理.     

大型桥梁动力检测测点优化的改进遗传算法及其应用

回顾了基于动力检测的传感器优化布置准则和方法,提出了一种应用改进遗传算法,服务于大型桥梁动力检测的测点优化方法,并将该方法具体应用到了哈尔滨四方台大桥的动力检测中.该算法改进了约束条件,对于传统遗传算法在大型结构应用时收敛慢且易陷入局部最优的缺陷进行了自适应和全面交叉改进,这种改进大大加快了收敛速度,并确保该算法能搜索到最优值.把经典的优化准则———有效独立准则,模态置信准则,模态应变能准则等以适应度的形式嵌入改进遗传算法中,得出各自的优化布置.通过对哈尔滨四方台大桥模型的仿真分析,证明改进的遗传算法在搜索能力、计算效率、可靠性等相对于传统遗传算法有较大的改善,搜索能力明显优于经典的序列法.在此基础上选取三种典型方法应用于哈尔滨四方台大桥的检测中,用实际采样得到的响应数据进行模态参数辨识,得出了该结构的振型,通过实际应用证明了上述方法的可行性.     

基于边缘搜索的蚁群算法

蚁群算法是根据真实蚁群的觅食原理提出的一种新兴的启发式搜索算法。算法应用于解决组合优化问题，取得了良好的效果。定义了一种新的旅行商问题，即过程旅行商问题，针对这个问题提出了一种基于边缘搜索的改进蚁群算法。该算法通过限制蚂蚁的起点城市，提高了蚁群算法的搜索效率；并通过减少蚂蚁数量加快计算速度。应用于过程旅行商问题的仿真计算表明，该算法具有相同的计算结果和更快的求解速率。     

聚合物异型材挤出胀大全三维等温黏弹性的数值模拟

针对异型材挤出成型流动过程的特点,基于流变学和流体动力学理论,经合理假设,建立了描述其成型过程的三维等温黏弹性理论模型,并通过DEVSS/SUPG,EVSS法,Mini-Element最小元法和罚函数法等稳态有限元技术,建立了与该模型相适应的快速收敛的稳态有限元数值算法,并以此通过有限元数值模拟,系统研究了黏弹流变性能参数和工艺参数对异型材挤出胀大的影响规律.并通过理论分析,揭示了T形异型材挤出胀大机理.本文的数值模拟研究结果与传统的挤出实验研究结论相吻合.     

塔机臂架有限元参数化设计系统的模块设计

目的利用参数化设计系统简化塔式起重机臂架有限元分析过程,创建参数化模型,通过对关键参数的输入快速完成塔机臂架的分析计算.方法参数化系统由几个主要功能模块构成,运用Visual Basic设计各模块参数输入界面,编写相应的程序代码,将输入的参数保存并生成参数文本.各模块可以调用其他模块的参数和参数计算结果,并将参数文本传递到APDL代码文件中进行有限元分析计算.结果创建了以Visual Basic为平台的臂架参数化设计系统的主要功能模块,使有限元计算程序的参数输入简单明了,提供了通用程序操作复杂性和具体专业需求之间的解决方法.结论以通用编程语言为基础编制程序,实现了对有限元计算过程的二次开发,简化了设计过程,缩短了设计周期.     

结构多目标优化非劣解集的遗传算法

提出了一种遗传算法求解结构多目标优化非劣解集的方法。该方法提出了劣解罚项的概念,把劣解罚项和约束罚项之和作为设计点的总的罚项并将其转化为适应度,采用遗传算法进行求解。算例采用三杆和十杆多目标优化问题。计算结果表明,该方法是可行和有效的,计算的结果是有利于多目标决策。     

岩体初始地应力场计算模型自动生成与快速反演

对AutoCAD进行了面向对象二次开发,利用程序自动读取CAD地形图地面高程并快速生成反映地表起伏变化的三维有限元计算网格模型.采用三维非线性有限元反演回归分析计算方法,提出了三维应力侧压系数函数拟合法,通过三维有限元开挖模拟反演岩体初始地应力场.对蒲石河抽水蓄能电站地下厂房区域初始地应力场进行了反演回归分析,结果表明:实测点地应力拟合较好,该方法计算快速准确,较合理地反映了地形地貌对初始地应力场规律的影响.     

室内污染物质扩散数值模拟的有限元法

介绍了一种预测室内空气污染浓度分布的数值方法，算法有一定特点，即：流动用时均流方程及ｋ—ε模型来描述，用有限元法离散基本方程，用罚函数法处理不可压缩条件，与罚函数对应的项采用降阶积分，对ｕ—ｖ方程与ｋ—ε方程交替进行计算。用作者编制的程序对室内有污染源时污染物质的扩散进行了计算，与国外的同类计算相比，结果较好。     

一种求解结构塑性极限载荷下限的无搜索迭代算法

根据经典极限分析理论的下限定理，提出了一种求解极限载荷下限因子的数学规划有限元迭代算法。采用罚函数法引入塑性屈服条件，证明了该算法的收敛性。编制了相应的有限元程序，并进行了算例考核，结果表明该算法得到的下限解是合理的和有效的。     

Simulation and Analysis of Ring Compression Using RP/RVP Meshless Method

1 Introduction Modeling and simulation by numerical computationtechnology,suchasthefinite element and boundary ele-ment methods ,play more and more i mportant roles in the field of product design and manufacture . These nu-merical assistances convert traditional processing to the digital manufacture way. However ,these mesh-basedcomputation approaches always meet puzzles of severe mesh distortion anditerative remeshinginlarge deforma-tion problems . Meshless methods[1]discard the dependence on…     

CAD软件与有限元软件的集成技术研究

结合ＡｕｔｏＣＡＤ绘图功能的特点与有限元分析需要建立力学模型的要求,通过采用数图交换格式及数据交换技术,以ＡＳＣＩ码文件作为过渡文件,将ＣＡＤ软件与有限元软件集成化,为设计和分析产品零部件提供了一种新方法．     

高塔型烟气脱硫吸收塔结构动力特性分析

目前国内尚没有吸收塔结构设计规范,通过分析国内薄壁塔类结构相关规范,得出薄壁塔类结构的动力特性计算方法基本归结为仅考虑结构本身与仅考虑固液藕联作用两大类;根据有限元理论,对带有高塔的烟气脱硫吸收塔结构进行有限元建模,并进行了动力特性分析,对其刚度分布情况有了深入的了解;通过将有限元分析结果与按国内各薄壁塔类结构规范中的公式计算结果进行比较,得出吸收塔结构基本自振周期可按照《钢制塔式容器》中的公式进行计算,误差为4.5%.     

材料复合接触变形问题的罚函数有限元方程

通过间隙元的方法，针对材料复合加工中存在剧摩擦现象，建立了摩擦单元模型，并推导了该模型下的罚函数有限方程。