检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：曹鸿钧西安电子科技大学

学位级别：博士

本文基于不确定参量的凸集合描述,研究了结构和多学科系统的不确定性分析与考虑不确定因素的优化设计问题。对超椭球凸集和区间变量并存情况下的结构和多学科系统的安全性分析、状态变量变差分析以及考虑可行稳健性的优化设计等问题进... 详细信息

本文基于不确定参量的凸集合描述,研究了结构和多学科系统的不确定性分析与考虑不确定因素的优化设计问题。对超椭球凸集和区间变量并存情况下的结构和多学科系统的安全性分析、状态变量变差分析以及考虑可行稳健性的优化设计等问题进行了较为系统的探索与研究,主要研究内容如下: 1、提出了一种非概率稳健可靠性指标,可用于衡量超椭球凸集与区间变量并存情况下的系统安全程度。给出了指标的求解算法,通过理论分析和计算实例论证了指标的合理性。 2、深入研究了考虑稳健可靠性约束时,结构的优化设计问题。提出一种序列线性化的求解算法。利用稳健可靠性分析的Lagrange乘子,逐步构造可靠性指标的一阶线性近似,通过序列线性规划法求解稳健可靠性优化问题。给出了可靠性指标的敏度计算公式。通过算例验证了所提算法的有效性。 3、将非概率凸集合理论应用于多学科耦合系统,深入研究了多学科系统耦合状态变量的变差分析方法。采用一阶泰勒近似并结合全局敏度方程,推导了耦合变量变差范围的近似计算公式,并通过典型的多学科算例验证了所提公式的有效性。该公式只需借用各学科分析的敏度信息,计算量很小,而且便于与各种基于敏度的寻优算法融合,进而在设计阶段对多学科系统进行质量控制。 4、将所提的稳健可靠性指标推广至多学科系统,研究了多学科耦合系统稳健可靠性分析方法。由于多学科系统分析的迭代性质,直接求解稳健可靠性指标将包含两个嵌套的循环,计算量较大。为此,本文根据“同时分析和设计(SAND)”思想,建立了求解稳健可靠性指标的SAND模型,使其求解仅包含一个单一的优化循环,较大程度上减少了计算工作量。 5、深入研究了多学科系统的稳健优化设计问题,建立了考虑可行稳健性的All-in-One模型。揭示了在并行、分布式设计环境下进行多学科稳健设计,须处理的新的耦合关系。在传统的确定性协同优化(CO)基础上,建立了一个基于二级分解的多学科系统协同稳健优化设计模型(CRO)。该模型便于组织并行计算,增强了各学科设计的自主性。通过典型的多学科算例对两种模型的有效性进行了验证。

关键词：结构优化多学科优化不确定分析超椭球凸集区间变量稳健优化设计稳健可靠性协同优化

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不确定外形目标电磁散射分析方法研究

不确定外形目标电磁散射分析方法研究

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作者：王珂琛南京理工大学

学位级别：博士

为了适应现代社会的快速发展,针对不同实际情况下电磁目标的高效电磁分析方法一直是计算电磁学领域的研究重点。在实际工程应用中,电磁目标会因为制作工艺、外界环境或人为因素的影响在几何结构等方面存在不确定性,而这些不确定性对目... 详细信息

为了适应现代社会的快速发展,针对不同实际情况下电磁目标的高效电磁分析方法一直是计算电磁学领域的研究重点。在实际工程应用中,电磁目标会因为制作工艺、外界环境或人为因素的影响在几何结构等方面存在不确定性,而这些不确定性对目标的电磁特性的影响是不能直接忽略的,需要通过严格理论分析进行判断。本文以求解积分方程最有效的矩量法(Method of Moments,MoM)为研究基础,以矩量法在实际电磁应用中存在的困难和挑战为研究对象,重点研究了用于分析具有不确定外形金属目标电磁散射特性的分析方法。首先,本文研究了一种基于矩量法的针对外形不确定变化三维目标电磁散射分析问题的不确定分析方法。通过使用非均匀有理B样条(Non-uniform Rational B-spline,NURBS)表面建模技术建立目标模型,使得目标几何外形的不确定性由几个随机变量描述。所有的随机变量都是互不相关的。同时,在NURBS面上基函数(RWG基函数)几何信息可以用相应的随机变量表示,进而可以导入到矩阵方程当中形成带有随机变量的矩阵方程。因此,目标几何模型的不确定性通过随机变量引入到了矩阵方程中。具有不确定外形目标的电磁散射特性可以通过扰动法有效地定量描述。其次,针对上面提出的基于矩量法的不确定外形目标电磁散射分析方法中求解矩量法矩阵方程时计算效率受矩量法高计算复杂度的限制,提出了一种与核无关的快速方法—嵌套复点源(Nested Complex Source Beam,NCSB)方法,此方法是基于八叉树分组技术降低矩量法的计算复杂度。在最细层,每一个基函数对远场的作用可以用分布在每个组等效球面上的复点源(Complex Source Points,CSPs)波束对远场的作用等效表示。并且子层源组的复点源波束对远场的作用可以进一步等效表示为其父层源组的复点源波束对远场的作用。类似的,父层观察组的复点源波束接收到的场可以等效表示为其子层观察组复点源波束接收到的场。一个在每两个相邻层之间复点源波束的等效关系建立起来,实现了嵌套复点源方法的嵌套等效过程。仅仅在最细层的复点源波束与组内基函数有直接的作用关系。因此嵌套复点源方法在矩阵矢量乘时间和内存使用上具有O(NlogN)的计算复杂度。因为嵌套复点源方法是一种与核无关的方法,其精度不受分组尺寸的限制,所以在分析实际电大尺寸目标时可以用来与多层快速多极子方法(Multilevel Fast Multipole Algorithm,MLFMA)结合加速低层组的矩阵矢量乘操作。再次,针对上面提出的基于矩量法不确定外形目标电磁散射分析方法中存在阻抗矩阵不变右边向量变化的多右边向量问题以及针对复杂目标收敛慢的问题研究了一种可并行的直接求解方法。此方法分为两部分:前向分解和后向代入。对于前向分解,稠密的阻抗矩阵隐式地分解为多个块对角矩阵相乘,此过程在内存使用和计算机CPU时间消耗上的计算复杂度为O(Nlog2N)。然后在后向代入部分,矩阵方程的解可以通过多个矩阵矢量乘得到,此过程的计算复杂度同样为O(Nlog2N)。前向分解和后向代入两部分的操作都是以组为单位完成,并且组与组之间不存在递归关系,因此两部分均可以以组为单位并行实现。最后,提出了一种用于针对具有不确定外形的三维目标电磁散射分析的代理模型技术(Surrogate Modeling Technique)。这种技术通过高斯过程(Gaussian Process,GP)和贝叶斯决策(Bayesian Committee Machine,BCM)建立针对具有不确定外形目标电磁散射特性的代理模型以代替全波仿真模型,降低计算资源消耗。根据重采样方法,将训练样本重采样为多个子训练样本。每个子训练样本通过高斯过程可建立一个子代理模型。对于一个测试输入,每一个子代理模型都会输出响应值,这些输出响应值可以通过贝叶斯决策融合为具有高精度的最终输出数据。这样如果将目标外形的几何尺寸作为输入数据,对应此几何尺寸目标的RCS响应作为输出数据建立代理模型,在目标外形变化的范围内选取不同的几何尺寸作为测试输入值,对于输出的RCS响应进行统计分析即可实现对具有不确定外形目标的电磁散射分析。

关键词：电磁散射矩量法 NURBS面扰动法不确定分析嵌套复点源方法复点源直接求解方法代理模型技术高斯过程贝叶斯决策

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二维声子晶体的不确定数值分析与拓扑优化

二维声子晶体的不确定数值分析与拓扑优化

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作者：解龙翔湖南大学

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声子晶体是一种具有波带隙特性的周期性复合材料或结构。带隙频率范围内,声波、弹性波在声子晶体中的传播会部分或者全部受到抑制;而带隙频率范围外,声波、弹性波将在色散关系的作用下无损耗地传播。因此,声子晶体可以广泛应用于工程结... 详细信息

声子晶体是一种具有波带隙特性的周期性复合材料或结构。带隙频率范围内,声波、弹性波在声子晶体中的传播会部分或者全部受到抑制;而带隙频率范围外,声波、弹性波将在色散关系的作用下无损耗地传播。因此,声子晶体可以广泛应用于工程结构的减振降噪。鉴于此,对声子晶体进行带隙特性分析与拓扑优化设计在减振降噪领域有着极为重要的意义。目前,对于声子晶体带隙特性分析与拓扑优化设计的研究一般基于确定的系统参数与结构模型。但在实际工程问题中,由于环境的改变、材料属性的不均匀性、载荷的变化以及制造误差,不确定性广泛存在于声子晶体中。这些不确定性会对声子晶体的带隙特性产生影响。因此,对声子晶体不确定数值分析与拓扑优化进行深入的研究是非常有必要的。本文在国家自然科学基金(71271078)的资助下,对二维固/固型声子晶体不确定数值分析与拓扑优化问题展开系统深入的研究。首先,提出了改进的快速平面波展开法,计算二维固/固型声子晶体的能带结构。然后,采用区间切比雪夫多项式展开方法,研究了不确定参数对二维声子晶体带隙特性的影响。接着,为消除拓扑优化结果微结构单胞中的不连续与点连接,提出了混合离散模型,对二维声子晶体微结构离散化的连续性进行了研究。最后,采用基于自适应遗传算法的拓扑优化方法,实现了二维区间不确定声子晶体微结构的可靠性优化与轻量化设计。本文开展并完成了以下研究内容:(1)提出了改进的快速平面波展开法,用于二维固/固声子晶体带隙特性的分析。结合位移平移特性,提出了材料参数傅里叶级数展开的离线计算方法与储存机制。进而,改进了平面波展开法;突破了传统平面波展开法仅适用于规则形状散射体声子晶体的局限;实现了对二维任意形状散射体固/固型声子晶体带隙特性的分析。此外,通过消除不同材料边界上的间断跳跃点,改善了材料参数傅里叶级数展开的连续性,同时减少了平面波波矢展开的数量,提高了平面波展开法的分析效率。数值分析结果表明,改进的快速平面波展开法的分析精度与有限元方法一致,但其计算效率远高于有限元方法。因此,该方法可用于二维复杂形状散射体固/固型声子晶体带隙特性的分析。(2)采用基于稀疏点抽样的区间切比雪夫多项式展开方法,分析不确定系统(或结构)的响应特性。首先,在样本信息有限的情况下,将区间模型引入不确定系统,用区间变量描述不确定参数。然后,根据稀疏点抽样策略,结合数值分析方法,构建基于切比雪夫多项式展开的不确定分析模型。最后,把随机抽取的样本点代入不确定分析模型中,计算系统区间响应的变化范围,从而得到系统在不确定条件下的响应特性。数值分析结果表明,基于稀疏点抽样的区间切比雪夫多项式展开方法能够有效地求解系统在区间不确定下的响应特性。与区间蒙特卡洛方法相比,该方法的计算效率更高。(3)构建了二维固/固型声子晶体能带结构的区间切比雪夫代理模型,完成了声子晶体的不确定数值分析。首先,将区间模型引入二维固/固型声子晶体,用区间变量描述材料参数的不确定性。然后,根据稀疏点抽样策略,结合改进的快速平面波展开法,研究材料参数的不确定性对能带结构与带隙特性的影响,特别是带隙宽度与频率范围的变化。数值分析结果表明,随着材料参数不确定性的增加,带隙频率范围上界逐渐减小,而带隙频率范围下界逐渐增加。因此,声子晶体带隙宽度逐渐减小。(4)提出了混合离散模型,用于二维固/固型声子晶体微结构单胞的离散化。首先,根据累计策略,判断离散过程中是否存在孤立、冗余、空腔的现象,从而改善结构的连续性。然后,将混合离散模型引入声子晶体,消除了设计单元之间的点连接方式,实现了二维固/固型声子晶体微结构单胞的连续离散化。数值算例表明,混合离散模型可以有效地解决拓扑优化过程中结构的不连续问题,改善了拓扑优化结果难以加工的现状。(5)采用基于自适应遗传算法的拓扑优化方法,完成二维固/固型声子晶体的可靠性优化与轻量化设计。首先,以微结构单胞材料的分布为设计变量,以带隙的频率范围为约束条件,以有效带隙宽度或单胞质量为优化目标,构建了二维固/固型区间不确定声子晶体的拓扑优化模型。然后,结合自适应遗传算法,实现了声子晶体的拓扑优化设计。数值分析结果表明,微结构的可靠性拓扑优化与确定性拓扑优化存在一定的差异,且可靠性拓扑优化的结果优于确定性拓扑优化的结果。上述研究内容为二维固/固型声子晶体的带隙特性分析、不确定研究与拓扑优化提供了理论依据与分析方法,为工程实际设计提供了指导与参考,具有良好的工程潜在应用价值。

关键词：声子晶体带隙特性改进的快速平面波展开法区间切比雪夫多项式展开方法不确定分析混合离散模型自适应遗传算法拓扑优化

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考虑不确定性的航空发动机燃油计量组件典型故障仿真与特征分析

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科学技术与工程 2023年第3期23卷 1292-1300页

作者：朱赟徐瑀童唐皓朱昕昀中国航空发动机控制系统研究所无锡214000 南京航空航天大学民航学院南京210000

燃油计量组件(fuel metering unit,FMU)是航空发动机的核心部件之一,其工作性能的优劣直接影响到发动机整体的安全性和可靠性。因此开展燃油计量组件的仿真建模和故障诊断研究,是航空发动机健康管理技术的重要内容,具有重大研究价值。... 详细信息

燃油计量组件(fuel metering unit,FMU)是航空发动机的核心部件之一,其工作性能的优劣直接影响到发动机整体的安全性和可靠性。因此开展燃油计量组件的仿真建模和故障诊断研究,是航空发动机健康管理技术的重要内容,具有重大研究价值。以某型燃油计量组件为研究对象,基于AMESim建立其仿真模型,考虑系统工作过程中出现的不确定因素,使用基于概率的方法度量系统不确定性,进行不确定性传播。提取计量活门滑阀位移和伺服阀控制电流,建立速度增益曲线表征组件整体工作性能,针对故障特征的不确定性,基于受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线提出了故障特征评估方法,定量评价故障特征对于故障诊断的潜力。

关键词：燃油计量组件 AMESim 不确定分析特征提取

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基于贝叶斯卷积神经网络的渗透系数反演与不确定性分析

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中国农村水利水电 2024年第4期 50-57,66页

作者：季俣哲查元源武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072

地下水资源的科学管理及决策高度依赖于精确的地下水模型,其中渗透系数这一水文地质参数发挥着至关重要的作用。为了全面理解和有效利用地下水,不仅需要准确估计渗透系数空间分布,还需对参数的不确定性进行量化,以评价其可信度。研究利... 详细信息

地下水资源的科学管理及决策高度依赖于精确的地下水模型,其中渗透系数这一水文地质参数发挥着至关重要的作用。为了全面理解和有效利用地下水,不仅需要准确估计渗透系数空间分布,还需对参数的不确定性进行量化,以评价其可信度。研究利用贝叶斯卷积神经网络(BCNN)探讨了渗透系数的参数反演和不确定性分析问题。为了检验该方法的有效性,进行了二维稳态水力层析抽水试验的虚拟数值实验。基准模型是具有编码-解码器结构的卷积神经网络,通过建立一个逆向映射模型,能够直接从空间插值得到的水头场中估计出参数场。在这个确定性模型的基础上,训练了贝叶斯卷积神经网络。结果表明,BCNN在不同训练数据规模下,都比确定性模型精度更高,特别是在数据量较少时,优势更加突出。通过对测试集样本进行分析,发现模型对不同区域的估计值有不同的可信度。训练良好的BCNN能够可靠地捕捉渗透系数分布的大致模式。此外,与生成式模型相比,BCNN在估计更加具挑战性的多峰非高斯对数渗透系数场时也有良好表现,这证明了BCNN在不同地质介质条件下的广泛适用性。贝叶斯卷积神经网络的使用能准确反演渗透系数并评估不确定性,为后续的地下水流模拟等物理过程提供了坚实的基础。

关键词：渗透系数参数反演不确定分析贝叶斯卷积神经网络

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水库长期发电优化调度的不确定性分析

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水电能源科学 2014年第3期32卷 61-65,43页

作者：汪芸郭生练周研来洪兴骏胡挺刘德地武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团公司湖北宜昌443133 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

为了解水库调度中不确定因素对水库长期发电优化调度的影响,以三峡水库为例,根据确定性系数与预报误差的关系对入库径流过程进行随机模拟,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性的影响,不同时期选取不同的调度起调水位,运用动态规划... 详细信息

为了解水库调度中不确定因素对水库长期发电优化调度的影响,以三峡水库为例,根据确定性系数与预报误差的关系对入库径流过程进行随机模拟,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性的影响,不同时期选取不同的调度起调水位,运用动态规划法进行水库发电优化调度,将其结果与优化调度和常规调度结果进行比较,得出入库径流的预报误差、出库泄流能力和起调水位的变化等三个不确定性因素对水库长期优化调度的影响较大,而水位库容曲线的不确定性对结果的影响较小。并以确定性系数0.9、变异系数0.1和起调水位145m为例,综合考虑了各项不确定性因素对三峡水库长期发电优化调度的影响。结果表明,多年平均发电量减少0.94×108kW·h,这与三峡水库实际运行情况相符合。

关键词：三峡水库长期优化调度水文水力因素起调水位不确定分析

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基于不确定性分析的工业需水概率预测模型在南通市工业需水预测中的应用

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水电能源科学 2015年第1期33卷 23-25页

作者：段衍衍杨树滩杨涛胡晓雨河海大学水文水资源学院江苏南京210098 江苏省水资源服务中心江苏南京210029

由于影响工业需水的因素复杂多变,且模型预测中存在较大的不确定性问题,为掌握需水预测结果的有效范围与可靠度,针对南通市工业结构特点,通过南通市历史用水的分析,选择高耗水行业比重、火（核）电行业比重及工业用水重复利用率作为影... 详细信息

由于影响工业需水的因素复杂多变,且模型预测中存在较大的不确定性问题,为掌握需水预测结果的有效范围与可靠度,针对南通市工业结构特点,通过南通市历史用水的分析,选择高耗水行业比重、火（核）电行业比重及工业用水重复利用率作为影响因子,基于南通市2001-2009年的工业用水量及各影响因子数据,结合普适似然不确定估计方法（GLUE）,建立了基于不确定分析的工业需水概率预测模型,预测了南通市2020年的工业需水量。结果表明,南通市工业需水量在2020年将会达到18.48×10^8 m^3左右,与南通市水资源规划上的工业用水变化趋势一致。

关键词：工业需水预测影响因子不确定分析概率预测模型南通市

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不确定条件下的石油污染地下水修复系统多属性决策分析

不确定条件下的石油污染地下水修复系统多属性决策分析

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作者：邵峰华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着我国工业的不断发展,经济水平的不断提高,全国范围内的地下水环境也遭到了不同程度的污染。近年来,随着地下水污染事件的频繁爆发,地下水污染问题得到了政府和人民越来越多的关注。面对生态环境的破坏和民众饮水安全问题的担忧,有... 详细信息

随着我国工业的不断发展,经济水平的不断提高,全国范围内的地下水环境也遭到了不同程度的污染。近年来,随着地下水污染事件的频繁爆发,地下水污染问题得到了政府和人民越来越多的关注。面对生态环境的破坏和民众饮水安全问题的担忧,有必要采取及时有效的治理措施,对地下水污染进行评价和修复,缓解水资源危机,维持社会的和谐稳定。经过多年的研究,在地下水治理和修复技术、工艺方面已经相当成熟,短时间难以有所突破,许多学者将研究方向转移到地下水修复系统与数值优化技术的结合方面。本论文基于抽出处理法、生物修复等工艺技术,采用TOPSIS法、PROMETHEE等多属性、多目标决策方法对不同修复周期下40个备选修复方案进行优选,并建立权重优化模型解决现实中的权重信息不完全确定问题。在优选过程中,选择抽吸率、污染物残留浓度平均值、修复总成本和健康风险值作为评价指标。研究结果表明,对污染场地施以越长时间的修复,修复效果越好,健康风险越低,但所需成本更高。例如,5年修复只需花费1.109×106美元,就能使污染物浓度降至2.108mg/L,致癌风险约为3.849×104;10年修复成本约为5年的3倍,污染物残留浓度降至0.228mg/L,风险值低于5年的1/4;15年修复成本继续攀升,为5年的4倍有余,污染物残留浓度为5年的2.78%,致癌风险更低;20年修复的成本最高,为11.864×106美元,但污染物浓度和健康风险低至0.012mg/L和0.186×104。总之,更好的环境效益和较低的健康风险虽然耗费更多的资金,但从长远利益考虑是值得的。

关键词：地下水修复多属性决策不确定分析健康风险

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介质目标电磁散射特性中不确定问题的分析方法研究

介质目标电磁散射特性中不确定问题的分析方法研究

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作者：万军南京理工大学

学位级别：硕士

近些年来,计算电磁学得到了迅猛发展,在各个领域都有广泛的应用。当目标电磁散射特性被一系列不确定性因素影响时,准确、高效的电磁分析方法一直以来都是研究的重点。在实际工程应用中,目标的电磁散射特性往往会受到天气、环境、人为等... 详细信息

近些年来,计算电磁学得到了迅猛发展,在各个领域都有广泛的应用。当目标电磁散射特性被一系列不确定性因素影响时,准确、高效的电磁分析方法一直以来都是研究的重点。在实际工程应用中,目标的电磁散射特性往往会受到天气、环境、人为等不确定性因素的影响,这些因素会对目标的几何外形、涂覆厚度、介电参数等带来影响。为了更准确、高效的考虑到这些不确定因素对目标的电磁散射特性带来的影响,需要从理论上去严格的分析研究。本文将以矩量法(Method of Moments,Mo M)为理论基础,分析实际情况下一系列不确定因素对目标电磁散射特性带来的影响,提高置信度水平。本文首先基于表面积分方程(EFIE-PMCHWT)方法,提出了能够分析介质、金属与介质混合目标的不确定分析方法,该方法能够考虑目标外形、介质厚度的微小形变带来的影响。其次对于薄涂敷目标,本文基于TDS提出了能够分析部分薄涂敷、单层及多层薄涂敷结构的不确定分析方法,该方法能够考虑薄涂敷目标的外形微小形变以及薄涂敷介电参数微小抖动带来的影响。对于具有外形不确定性目标的电磁散射建模分析,本文通过NURBS几何建模方法建立目标模型,然后通过改变若干个控制点变化来实现控制目标外形,进而可以将这几个控制点作为随机变量描述目标几何外形的微小形变,然后通过基函数将随机变量引入到电磁场计算方程中。最后提出一种不确定量化方法完成对目标的电磁散射特性分析,得到具有不确定外形目标电磁散射特性的变化规律。对于具有介质参数不确定性目标的电磁散射建模,本文通过提取与介质参数有关的不确定参量作为随机变量并引入到电磁场计算方程中,然后提出一种不确定量化方法,对目标的电磁散射特性变化进行高效的量化分析,得到具有不确定介电参数薄涂敷目标的电磁散射特性的变化规律。

关键词：电磁散射矩量法 NURBS面不确定分析量化分析

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基于实测数据的空间不确定声振耦合系统响应分析及优化

基于实测数据的空间不确定声振耦合系统响应分析及优化

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作者：高远中南大学

学位级别：硕士

高速列车等声振耦合系统中存在较多的随位置发生变异的空间不确定性参数,包括复合材料板结构的杨氏模量、列车表面的分布载荷等。声振耦合系统响应对不确定性参数十分敏感,现有声振耦合系统设计方法往往忽略了系统参数的空间不确定性,... 详细信息

高速列车等声振耦合系统中存在较多的随位置发生变异的空间不确定性参数,包括复合材料板结构的杨氏模量、列车表面的分布载荷等。声振耦合系统响应对不确定性参数十分敏感,现有声振耦合系统设计方法往往忽略了系统参数的空间不确定性,可能导致优化设计结果与实际结果产生较大的偏差。此外,受样本数据量的影响,基于实测数据往往难以构建空间不确定性参数的精确随机场模型。本文拟采用区间随机场表征空间不确定性参数,重点针对实测数据驱动的区间随机场参数定量表征问题、区间随机场声振耦合系统响应分析与优化效率提升难题开展研究,主要内容如下:(1)针对实测数据驱动的区间随机场参数定量表征问题,引入Karhunen-Loeve(K-L)展开、混沌多项式展开和马尔科夫链蒙特卡洛技术,提出基于实测数据的区间随机场建模方法,并通过复合材料板结构的随机模态试验对区间随机场建模方法的有效性进行了试验验证。(2)建立区间随机场声振耦合有限元分析模型,并针对区间随机场声振耦合系统响应的求解效率低下的问题,提出基于各向异性多项式混沌展开(Anisotropy-based Adaptive Polynomial Chaos,ABAPC)的不确定分析算法,该方法通过建立各向异性自适应多项式增量策略,有效的减少了多项式基和采样点的数量,与传统基于高斯积分的任意多项式混沌展开相比,本文所提ABAPC法的采样点数减少了99%,计算时间为原本的39%,大幅提高了计算效率。通过数值算例和随机声振耦合试验,对该方法的有效性给予验证。(3)将区间随机场模型引入声振耦合系统噪声优化,构建声振耦合系统的可靠性优化模型;基于ABAPC法建立高效高精度的区间随机场声振耦合系统响应的代理模型,实现目标函数和约束条件的高效求解,然后采用遗传算法对该优化模型进行设计变量寻优;最后,通过算例验证所提优化方法的有效性。通过本文研究,提出了基于实测数据的区间随机场声振耦合系统建模理论及噪声优化的高效高精度算法,为高速列车减振降噪提供有效手段。图34幅,表10个,参考文献178篇

关键词：声振耦合系统空间不确定性可靠性优化不确定分析

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