检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2024年第3期45卷 399-408页

作者：于彦君岳程斐李化义陈雪芹刘培哈尔滨工业大学卫星技术研究所哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(深圳)空间科学与应用技术研究院深圳518055 上海卫星工程研究所上海710119

基于半解析法和球形单边采样无迹变换提出一种轨道不确定性快速估计方法。首先在考虑J2摄动和大气阻力摄动的基础上,构建轨道要素解析模型用于瞬时轨道要素快速估计。随后基于该轨道要素快速估计方法,结合球形单边采样无迹变换传播初始... 详细信息

基于半解析法和球形单边采样无迹变换提出一种轨道不确定性快速估计方法。首先在考虑J2摄动和大气阻力摄动的基础上,构建轨道要素解析模型用于瞬时轨道要素快速估计。随后基于该轨道要素快速估计方法,结合球形单边采样无迹变换传播初始轨道不确定性,依据高斯摄动方程和球形单边采样点的特性对传播后的采样点进行修正,估计传播后的轨道不确定性。最后将提出的半解析法与高斯和模型相结合,以提高精度。数值仿真分析了所提出的轨道不确定性估计方法相较无迹变换法的计算效率提升程度,并依据似然一致性度量将所提出的方法与蒙特卡洛法、无迹变换法等进行了精度比较。结果表明,所提方法的计算效率相较于传统无迹变换法有较大提升,且具有合适的精度。

关键词：轨道预报不确定性传播轨道要素球形单边采样无迹变换高斯和模型

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基于聚类椭球模型的机械系统不确定性分析方法

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工程设计学报 2025年第2期32卷 141-150页

作者：马正琰欧阳衡郝志杰高硕刘宝会河北工业大学机械工程学院天津300401 河北工业大学智能配用电装备与系统全国重点实验室天津300401

机械系统在服役过程中受到随机载荷、制造误差、安装误差等多源不确定性因素影响,导致系统响应常产生偏差,严重影响其运行稳定性与系统可靠性。在实际工程中,大规模、高质量采集复杂机械系统的数据非常困难,获取的数据样本量通常较小,... 详细信息

机械系统在服役过程中受到随机载荷、制造误差、安装误差等多源不确定性因素影响,导致系统响应常产生偏差,严重影响其运行稳定性与系统可靠性。在实际工程中,大规模、高质量采集复杂机械系统的数据非常困难,获取的数据样本量通常较小,难以通过概率模型描述其不确定性。此外,当机械系统在某些特定条件下运行时,数据可能集中在某些区域,呈现一定的聚类特征,导致该条件下机械系统的不确定性分析与度量存在挑战。为此,提出了一种基于聚类椭球模型的机械系统不确定性分析方法,来准确度量具有聚类特征系统参数的不确定性,实现系统响应不确定性的快速评估。为了准确量化具有聚类特性的小样本数据,采用聚类椭球模型对其进行不确定性建模;根据参数区间信息,开展机械系统敏感性分析,确定了影响机械系统性能的主要参数;结合聚类椭球模型和序列二次规划算法获取机械系统响应的上、下边界,实现了系统参数不确定性传播;通过3个数值算例和1个雷达系统工程算例验证了所提方法的准确性和有效性。研究结果表明,在处理小样本条件下机械系统性能不确定性问题时,超椭球聚类方法具有较高的计算效率和精度。

关键词：不确定性传播聚类椭球模型功能度量法敏感性分析

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考虑材料参数不确定性的皮肤伤口缝合力预测模型

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应用数学和力学 2023年第4期44卷 441-449页

作者：温广全纪小刚段玉顺邓霖江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122

为快速、有效地评估缝合皮肤伤口所需的力,运用非线性有限元方法,对不同尺寸、不同材料参数皮肤伤口进行缝合力数值计算;以计算结果为样本,采用椭球基神经网络模型,构建了皮肤伤口缝合力预测模型;考虑到皮肤材料参数的不确定性会影响数... 详细信息

为快速、有效地评估缝合皮肤伤口所需的力,运用非线性有限元方法,对不同尺寸、不同材料参数皮肤伤口进行缝合力数值计算;以计算结果为样本,采用椭球基神经网络模型,构建了皮肤伤口缝合力预测模型;考虑到皮肤材料参数的不确定性会影响数值计算结果的可靠性,预测模型采用Monte-Carlo方法进行了皮肤材料参数的不确定性传播分析;最后,以猪皮为实验材料进行伤口缝合力预测分析与测量实验,验证了该方法的可靠性.结果表明,间断缝合椭圆形皮肤伤口,缝合点处所需缝合力按缝合针次呈先增后减趋势,峰值力发生在伤口中线前,40 mm×10 mm伤口,缝合力峰值约为1.7 N;40 mm×14 mm伤口,缝合力峰值约为2.5 N.受材料参数不确定性影响,缝合力预测结果最高有±0.6 N的波动.构建预测模型的理论方法,为皮肤等生物软组织材料参数不确定性传播问题提供了有效的解决思路,同时为机器人手术缝合提供重要的力学参考信息.

关键词：皮肤力学特性缝合力预测模型椭球基神经网络不确定性传播

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2022年中国新闻传播学研究的十个新鲜话题

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当代传播 2023年第1期 19-25页

作者：陈力丹张月四川大学四川大学文学与新闻学院

2022年新闻传播学研究的新鲜话题中最值得关注的是前三个。第一个话题涉及传统新闻学观念受到的数字化冲击,新闻、新闻真实、媒体似乎都需要再定义;第二个话题涉及如何看待互联网条件下的传播学研究,因为人们普遍感觉传播学内卷,似乎理... 详细信息

2022年新闻传播学研究的新鲜话题中最值得关注的是前三个。第一个话题涉及传统新闻学观念受到的数字化冲击,新闻、新闻真实、媒体似乎都需要再定义;第二个话题涉及如何看待互联网条件下的传播学研究,因为人们普遍感觉传播学内卷,似乎理论枯竭,而研究者根据充分的数据论证说明,传播学的自我引用率为22%,37%引用其他社会科学论文,40%引用非社会科学;传播学的被引和自我引用比例为1:1。传播学和各学科之间、传播学关注的学科之间,分布广泛、均衡,其他学科对传播学引用来源多元、均衡;第三个话题是“在云端”,其实相反,网络信息的99%流动在遍布全球海底的电缆里。现在所有的新鲜话题都与数字化和社交媒体相关。

关键词： “新闻”的再定义传播学的“外依”与“内恋” 海底电缆不确定性传播新闻的第一文本和第二文本假新闻信念媒介时间劳动控制杂合新闻游戏陪练

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车辆混合动力系统不确定性传播与参数优化

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农业机械学报 2013年第8期44卷 21-26页

作者：王婷婷陈潇凯林逸北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京汽车研究总院北京100021

根据混合动力车辆的工作特性,对不确定下车辆混合动力系统参数优化的多学科设计优化方法进行研究。采用蒙特卡罗仿真估计车辆混合动力系统输入参数的不确定性对系统性能的影响;采用物理规划法构造系统性能目标的综合偏好函数和约束来满... 详细信息

根据混合动力车辆的工作特性,对不确定下车辆混合动力系统参数优化的多学科设计优化方法进行研究。采用蒙特卡罗仿真估计车辆混合动力系统输入参数的不确定性对系统性能的影响;采用物理规划法构造系统性能目标的综合偏好函数和约束来满足实际需求与设计偏好;利用目标分流法对车辆混合动力系统的参数优化问题进行层次分解及协同优化。最终方案不仅使混合动力系统的功率匹配更加满足设计偏好,还使系统的设计参数达到最优配置。

关键词：车辆混合动力系统多学科设计优化不确定性传播目标分流法参数优化

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不确定条件下采用协方差描述函数法的再入轨迹鲁棒优化

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宇航学报 2021年第11期42卷 1404-1415页

作者：刘旭李响张后军郭宇恒王晓鹏北京理工大学宇航学院北京100081 北京机电工程研究所北京100083 上海机电工程研究所上海200233

在再入轨迹优化中考虑了不确定性因素的影响,并根据鲁棒优化理念,构建了再入飞行轨迹鲁棒优化模型。轨迹鲁棒优化模型中包含随机变量,现有轨迹优化方法难以求解;针对此困难,采用协方差分析描述函数法(CADET)将含有随机变量的轨迹鲁棒优... 详细信息

在再入轨迹优化中考虑了不确定性因素的影响,并根据鲁棒优化理念,构建了再入飞行轨迹鲁棒优化模型。轨迹鲁棒优化模型中包含随机变量,现有轨迹优化方法难以求解;针对此困难,采用协方差分析描述函数法(CADET)将含有随机变量的轨迹鲁棒优化模型转化为等价的确定性轨迹优化模型,然后用伪谱法求解。以考虑气动参数不确定性的再入轨迹优化问题为例,分别用确定性优化和同时约束均值与标准差的鲁棒优化方法进行求解。结果显示,相较于确定性优化,鲁棒轨迹优化得到的最优再入轨迹对于气动不确定性的敏感度明显降低,表明了本研究提出方法的有效性。

关键词：再入轨迹优化鲁棒优化不确定性传播协方差分析描述函数

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基于安全强化学习的无人车横向模型预测控制研究

基于安全强化学习的无人车横向模型预测控制研究

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作者：吴珂重庆理工大学

学位级别：硕士

虽然城市交通带来了出行上的便利和行动范围的扩大,但是车辆的逐渐普及也使得交通拥堵,交通事故这些问题的发生频率增加。为了驾驶方便,同时解决以上交通问题,无人驾驶成了如今被高度重视的前沿技术。横向控制是无人驾驶里很重要的一部... 详细信息

虽然城市交通带来了出行上的便利和行动范围的扩大,但是车辆的逐渐普及也使得交通拥堵,交通事故这些问题的发生频率增加。为了驾驶方便,同时解决以上交通问题,无人驾驶成了如今被高度重视的前沿技术。横向控制是无人驾驶里很重要的一部分。大部分的算法能在仿真环境中展现出良好性能,然而因为环境差异,在实际环境中的表现往往是次优的,或者无法保证安全。强化学习可以让车辆在环境中交互学习以提升性能,但仍然无法保证在真实环境中的安全性。本文考虑不确定性以及计算过程中产生的误差,以安全的方式用基于学习的模型预测控制(Learning-based MPC)学习模型并完成无人车横向控制。首先用高斯模型估计先验模型和真实环境之间存在的模型误差,通过先验策略作为初始策略提升在真实环境中的初始性能。然后估计预测模型与真实环境的误差和该误差在预测过程中的传递,并应用到基于学习的模型预测控制算法保证车辆行驶的安全性且通过与环境交互产生的训练数据对模型进行训练。实验结果表明,算法能够以高概率保证学习过程中的安全且经过训练后能获得更好的性能。算法具备在真实环境中安全自学习的能力是强化学习广泛运用到真实环境的关键,其实现也使真实车辆边驾驶边学习,在实践中自进化的模式成为可能。文章的主要研究如下: (1)建立预测模型。在存在先验认识的情况下,我们用高斯模型估计模型误差,其输出表现为由高斯过程均值函数和协方差函数共同决定的下一时刻状态概率分布。 (2)不确定性及误差估计。我们用椭球去描述高斯模型的不确定性状态区域。借助椭球仿射变换不变性等性质,对不确定性和各种计算误差求和,以及计算多步预测过程中的不确定和误差的累计。 (3)设计基于学习的模型预测控制控制器。设计合理的模型预测控制器使得车辆能够安全的与真实环境交互并学习环境模型。 (4)对训练结果进行对比分析,证明了算法能够在安全的前提下进行学习,且随着学习表现出更好的性能,模型能够越来越精确。同时,利用先验认识提高算法的初始性能,并且加快学习效率。

关键词：安全强化学习不确定性传播模型预测控制模型误差

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多源不确定性下点胶机器人撞针磨损机理与耐磨性优化研究

多源不确定性下点胶机器人撞针磨损机理与耐磨性优化研究

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作者：沈骁河北工业大学

学位级别：硕士

组装与封装技术是制约包括芯片等器件在内微机电系统发展最关键的因素之一,其效率和可靠性直接影响产品的性能和产业化进程。点胶机器人是微机电系统封装关键高端装备,囿于核心零部件撞针磨损畸变导致使役精度降低是其最主要的故障模式... 详细信息

组装与封装技术是制约包括芯片等器件在内微机电系统发展最关键的因素之一,其效率和可靠性直接影响产品的性能和产业化进程。点胶机器人是微机电系统封装关键高端装备,囿于核心零部件撞针磨损畸变导致使役精度降低是其最主要的故障模式之一,致其难以满足点胶过程中高速、高加速度运动、短行程运动与精密定位频繁转换的苛刻要求。本文旨在研究撞针冲击微动磨损机理,进行多源不确定性条件下撞针磨损建模和分析,并提出有效的耐磨性提升方法。首先,本文综合考虑材料微观结构差异性和使役条件不确定性,构建多因素耦合磨损模型,阐明高频微幅冲击模式下撞针磨损行为动态演化机理。通过微结构表征分析发现撞针在服役阶段表现出不同的磨损特征。对磨损模型进行敏感性分析,结果表明,冲击速度和硬质合金撞针材料晶粒度对磨损影响显著。然后,基于λ-PDF法的不确定性参数度量方法,对撞针磨损参数进行了不确定性建模;使用降维积分不确定性传播分析方法,实现点胶机器人撞针磨损参数的不确定性传播分析,该模型能够有效地预测撞针的磨损情况。基于上述撞针冲击微动磨损机理和参数不确定性分析,提出了一种基于强流脉冲电子束（HCPEB）表面改性的撞针耐磨性提升方法。通过微结构表征分析,研究了撞针表面处理前后的表面形貌、相结构和元素分布,并分析了脉冲辐照参数对表面改性效果的影响。结果表明,HCPEB表面处理促使WC相向WC1-X相的转变,增加材料显微硬度并显著细化晶粒,从而提高点胶机器人撞针耐磨性和服役寿命。最后,将磨损模型、不确定性分析方法和耐磨性优化方法进行集成并进行点胶实验验证。实验结果表明,撞针磨损量降低了约50%,同时疲劳分层磨损和轻微磨损现象得到明显控制。本文实现了兼顾材料微观结构差异性与微动冲击特性的撞针使役精度优化,为国产长寿命、高精度、高可靠性点胶机器人的保质设计提供理论依据和方法支撑。

关键词：点胶机器人撞针冲击微动磨损模型磨损机理不确定性传播表面改性

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考虑模型参量不确定性TC4钛合金参数识别及其加工参数优化

考虑模型参量不确定性TC4钛合金参数识别及其加工参数优化

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作者：章全威湘潭大学

学位级别：硕士

TC4钛合金由于比强度高,耐腐蚀性好而被广泛应用于航空航天、能源、生物医学及海洋等领域。然而由于其硬度高、导热系数小以及化学活性大,在加工过程中会存在切削力大、切削温度高和刀具磨损严重等问题,严重影响加工质量和加工效率。随... 详细信息

TC4钛合金由于比强度高,耐腐蚀性好而被广泛应用于航空航天、能源、生物医学及海洋等领域。然而由于其硬度高、导热系数小以及化学活性大,在加工过程中会存在切削力大、切削温度高和刀具磨损严重等问题,严重影响加工质量和加工效率。随着计算机技术的发展,数值模拟方法成为研究加工过程的重要手段,本构模型参数的准确与否会对数值模拟的有效性和可靠性产生重大的影响。本文的主要研究工作集中在材料本构模型参数识别上,特别的是引入了不确定性传播和计算反求技术对本构模型参数进行分析和识别。同时,基于识别得到的本构模型参数,结合切削加工实际过程,开展切削参数优化研究。本文的主要工作包括以下几个方面: (1)为了获取TC4钛合金在不同工况下的力学响应,利用万能试验机和分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置对TC4钛合金材料开展了准静态和动态压缩试验,对其静动态力学性能进行研究分析。并利用超景深显微镜对动态冲击后试样的微观形貌进行观察,研究了应变率对绝热剪切敏感性的影响规律。 (2)结合SHPB试验装置构建三维SHPB有限元模型,基于Box-Behnken中心组合原理设计试验构建响应面代理模型,利用基于稀疏网格积分(Sparse Grid Numerical Integration,SGNI)的不确定性传播方法对TC4钛合金本构模型参数开展不确定性传播分析。结果表明,基于SGNI的不确定性传播方法在开展本构模型参数不确定性传播方面具有较高的精度和效率,统计结果可用于量化不确定参数对响应的影响,为模型参数不确定性计算反求提供依据和指导。 (3)基于TC4钛合金的静动态试验测量响应,利用基于SGNI的不确定性计算反求方法对TC4钛合金本构模型参数进行识别。利用构建的正问题模型和基于SGNI的不确定性传播方法对TC4钛合金本构模型参数开展敏感性分析,基于敏感性分析结果,利用基于SGNI的不确定性计算反求方法对本构模型参数进行识别。最后,将识别得到的本构模型参数代入到不同应变率工况下的SHPB有限元模型中进行计算并与试验结果对比。结果表明,识别得到的本构模型参数具有较高的精度和普适性。 (4)基于识别得到的本构模型参数,构建了TC4钛合金三维切削有限元模型,并开展两种工况下的试验对模型的准确性进行验证。根据三维切削有限元模型,对TC4钛合金切削加工过程进行研究,结合加工实际,利用响应面代理模型和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对TC4钛合金切削参数开展多目标优化,并对优化结果进行验证。结果表明,优化得到的切削参数较为准确,具有多种备选方案,可以根据实际的加工需求在其中选择一组参数作为加工参数,对实际加工生产具有很好的指导作用。

关键词： TC4钛合金稀疏网格积分法不确定性传播不确定性反求加工参数优化

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考虑桩土耦合的大型海上风机支撑结构可靠性分析

考虑桩土耦合的大型海上风机支撑结构可靠性分析

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作者：张群望湖南科技大学

学位级别：硕士

在设计海上风机支撑结构时,需要考虑气动力学、流体力学、岩土动力学以及结构动力学等多个学科对结构响应的影响。目前的设计方法主要采用确定性优化设计,未考虑不确定因素对可靠性的影响。设计中通常使用安全系数来保证可靠性,但这种... 详细信息

在设计海上风机支撑结构时,需要考虑气动力学、流体力学、岩土动力学以及结构动力学等多个学科对结构响应的影响。目前的设计方法主要采用确定性优化设计,未考虑不确定因素对可靠性的影响。设计中通常使用安全系数来保证可靠性,但这种方法未能考虑设计变量中的不确定性。若选取过大的安全系数,则会造成设计过于保守,浪费资源;若选取过小,则不能保证结构的安全。因此,可靠性设计缺失是导致满足安全系数的海上风机结构失效的主要原因。考虑不确定性的可靠性分析对海上风机支撑结构的设计至关重要。首先,建立了考虑桩土耦合与风浪流联合作用的单桩基础的海上风机支撑结构有限元模型。在该有限元模型中,为土壤模型赋予了Drucker-Prager材料属性,单桩与土壤的接触方式被设置为摩擦接触。通过求解所建立的模型的模态频率,并与参考模型的模态频率值进行对比,发现结果有较好的一致性,说明所建立的模型是准确和有效的。其次,对海上风机支撑结构设计过程中的多源不确定性进行了分析。通过建立多个海上风机支撑结构有限元模型,进行建模不确定性分析,验证模型后求解模型在相同载荷条件下桩的挠度,以此分析建模方式给结构设计带来的不确定性影响。进行参数不确定性分析,建立海上风机支撑结构多源不确定性参数敏感性分析过程,求解结构响应的PCE-Sobol指数,分析多源不确定性参数对相应的影响。然后,使用概率盒方法量化海上风机支撑结构中随机变量的多认知不确定性。采用基于协同优化的区间采样方法对海上风机支撑结构模型进行不确定性传播分析,求解结构最大等效应力在多认知不确定下的概率盒模型。考虑随机变量的多认知不确定性可以避免因信息不全而导致的错误决策。利用输出结果概率边界可以确定设计的最大或最小设计边界。最后,针对可靠性分析计算效率的问题,将自适应响应面建模方法引入海上风机支撑结构可靠性设计中。分析海上风机支撑结构设计中需要考虑的极限状态方程,建立各极限状态对应响应的克里金响应面。然后,根据响应面进行蒙特卡洛可靠性分析,求解支撑结构的可靠性。结果表明,使用自适应克里金方法能够降低有限元分析计算次数,提高可靠性分析方法的计算效率。通过本文的研究,可以更好地理解海上风机支撑结构在复杂环境下的响应情况。并且,可以对不确定性进行更加准确地分析和处理,从而为海上风机支撑结构的设计、优化和可靠性评估。

关键词：海上风机支撑结构可靠性分析不确定性传播

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