检索结果-内蒙古大学图书馆

大连理工大学学报 2019年第3期59卷 221-231页

作者：冉春江杨海天陶越大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

以琼州海峡盾构隧道为研究背景,基于梁-弹簧有限元模型,考虑初始设计阶段中相关参数的不确定性,将侧向土压力系数、地层抗力系数、接头等效抗弯刚度考虑为区间不确定性变量,建立了管片衬砌结构区间不确定性问题的数值求解模型,推导了影... 详细信息

以琼州海峡盾构隧道为研究背景,基于梁-弹簧有限元模型,考虑初始设计阶段中相关参数的不确定性,将侧向土压力系数、地层抗力系数、接头等效抗弯刚度考虑为区间不确定性变量,建立了管片衬砌结构区间不确定性问题的数值求解模型,推导了影响度计算公式,可估计轴力、弯矩、安全系数的上下界.通过数值分析,探讨了各区间变量不确定性对管片衬砌结构力学行为的影响.数值结果表明:所取参数的不确定性对轴力影响较小,但对变形和弯矩影响较为明显;两种荷载模式对应的管片安全系数区间相差较大,在设计中应妥善考虑.研究结果有望为管片衬砌鲁棒优化设计提供参考.

关键词：盾构隧道管片衬砌梁-弹簧模型区间不确定性

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区间不确定性分析应用于承压水公式

区间不确定性分析应用于承压水公式

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中国水利学会2020学术年会

作者：许成成王建华陆垂裕安徽理工大学地球与环境学院中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

矿井涌水量预测过程中受到多方面因素影响,预测结果存在一定的不确定性。为了更加准确预测涌水量的大小,定量的界定在参数变化区间里对应的涌水量响应,从最初确定性简单大井法计算公式到考虑参数变化不确定性融合大井法计算公式转变,本... 详细信息

矿井涌水量预测过程中受到多方面因素影响,预测结果存在一定的不确定性。为了更加准确预测涌水量的大小,定量的界定在参数变化区间里对应的涌水量响应,从最初确定性简单大井法计算公式到考虑参数变化不确定性融合大井法计算公式转变,本文从区间的不确定性分析角度,结合非概率集合理论,推导出两种条件下的承压水涌水量预测表达式。利用相关的矿区数据,对比利用蒙特卡洛法得到的实际计算边界上下限和推导出表达式计算边界的上下限,分别计算出两种条件下承压水涌水量表达式计算结果相对误差在5%和10%以内时,对应参数变量的变化率,结果显示:根据经验公式计算得出的公式计算涌水量相对误差为5%和10%时,对应参数变量的变化率分别为0.109和0.146;根据实际勘测计算得出的公式计算涌水量相对误差为5%和10%时,对应参数变量的变化率分别为0.274和0.131;在同一误差条件下,利用公式计算得出的最大值时所得到的变化率大于计算得出最小值时得到的变化率,是有利于矿井涌水量计算上限值计算。

关键词：承压水井公式涌水量区间不确定性大井法

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一种针对不确定性结构的区间鲁棒性优化方法

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中国科学：技术科学 2019年第7期49卷 787-802页

作者：唐嘉昌姜潮龙湘云张哲刘海波湖南大学机械与运载工程学院汽车车身先进设计制造国家重点实验室

本文提出一种针对不确定性结构的区间鲁棒性优化方法.首先,采用区间模型度量目标函数和约束函数中的不确定变量和参数.然后引入鲁棒性评价因子来度量目标函数的鲁棒性,并采用区间可能度方法(RPDI)处理不确定约束,进而建立区间鲁棒性优... 详细信息

本文提出一种针对不确定性结构的区间鲁棒性优化方法.首先,采用区间模型度量目标函数和约束函数中的不确定变量和参数.然后引入鲁棒性评价因子来度量目标函数的鲁棒性,并采用区间可能度方法(RPDI)处理不确定约束,进而建立区间鲁棒性优化模型.针对区间鲁棒性优化求解效率较低的问题,提出一种高效的优化方法,该方法将双层嵌套优化问题解耦为区间分析和确定性优化方法序列求解的问题.在每一迭代步,根据在当前设计点下的区间分析结果构建一个等效确定性优化问题,然后通过求解该问题更新设计点.此外,本文还提出一种迭代机制,来提高整个优化过程的收敛速度.最后,给出了三个数值算例和一个工程算例验证本文方法的有效性.

关键词：鲁棒性优化区间不确定性区间可能度方法高效鲁棒性优化方法

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计及不确定性的电力系统区间分析研究综述

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电力自动化设备 2023年第7期43卷 1-11页

作者：朱立轩万灿鞠平河海大学能源与电气学院江苏南京210098 浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

电力系统的不确定性逐步增强,如何合理表征不确定性因素并分析其对电力系统带来的影响是目前和未来研究的突出问题。对比常见不确定性分析方法,以不确定性区间分析方法为重点,将系统分析问题分为不确定性稳态区间分析和不确定性动态区... 详细信息

电力系统的不确定性逐步增强,如何合理表征不确定性因素并分析其对电力系统带来的影响是目前和未来研究的突出问题。对比常见不确定性分析方法,以不确定性区间分析方法为重点,将系统分析问题分为不确定性稳态区间分析和不确定性动态区间分析2个方面。首先,对电力系统不确定性因素的区间预测框架和方法进行了阐述;其次,针对不确定性稳态区间问题,从区间潮流和区间不确定性决策2个方面进行概括,并讨论了现有的不确定性稳态区间分析方法;然后,针对不确定性动态区间问题,从动态波动区间分析和稳定区间分析2个方面进行概括,并讨论了现有的不确定性动态区间分析方法;最后,对计及不确定性的电力系统区间分析研究进行展望。

关键词：电力系统区间不确定性稳态动态

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考虑不确定性结构基于区间分析的结构状态识别与损伤诊断

考虑不确定性结构基于区间分析的结构状态识别与损伤诊断

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作者：王鑫厦门大学

学位级别：硕士

结构系统中可能存在各种不确定性,例如,结构参数的不确定性、外激励的不确定性、环境噪声的不确定性等,因此,结构的损伤识别是结构健康监测中重要的研究方向。不确定性因素的存在会引起结构损伤识别结果的偏差。目前,通常采用概率模型... 详细信息

结构系统中可能存在各种不确定性,例如,结构参数的不确定性、外激励的不确定性、环境噪声的不确定性等,因此,结构的损伤识别是结构健康监测中重要的研究方向。不确定性因素的存在会引起结构损伤识别结果的偏差。目前,通常采用概率模型、区间模型、凸模型和模糊模型等数学模型解决系统不确定性问题。其中区间分析方法不依赖于一个确定的参数,在只有参数的上下界信息情况下,其能将不确定量转换为区间数,良好地应对了实践中出现的不确定性的信息和数据难以获取的情形。扩展卡尔曼滤波方法(EKF)可以有效预测结构状态和未知结构参数。已有学者提出了一种基于在EKF算法的加权全局迭代方法(EKF-WGI),该方法能够有效识别出并结构单元的刚度参数和阻尼参数信息。同时,为使EKF算法适用于更加复杂的结构模型,减小整体计算量,提高算法计算效率,其通过减缩变量扩展卡尔曼滤波法实现降阶处理。但目前研究大多是基于激励已知条件下的研究。区间卡尔曼滤波方法(或称IKF方法)不仅保留了传统卡尔曼滤波方法的优势,同时还克服了传统方法的劣势,具有良好的适用性,解决了传统方法无法适用于不确定性的结构系统中的问题。基于不确定性结构的IKF方法可以预测每一时刻结构动力响应的上下界。同时,需要注意的是区间分析和运算往往体现了区间的完备性。因此,在多次的迭代运算后区间宽度会不断增大并趋于无穷。这是因为区间卡尔曼方法只保证了结果的完备性但不保证结果的最优化。运用区间卡尔曼滤波方法首先要解决其最优化的问题,同时为了拓展区间卡尔曼滤波方法的适用范围,需要进一步研究未知激励下的区间卡尔曼滤波预测方法。扩展区间卡尔曼滤波方法(或称IEKF方法)是针对包含有区间不确定性的结构系统的状态预测和未知结构参数预测而提出的。它可以处理包含有多种的不确定性的结构系。这些不确定性因素有的来自系统内部,如结构参数的不确定,有的来自系统外部,如激励、噪声等的不确定。与区间卡尔曼滤波方法相类似,扩展区间卡尔曼滤波方法也需要解决最优化问题。同时为了拓展扩展区间卡尔曼滤波方法的适用范围,需要进一步研究未知激励下的扩展区间卡尔曼滤波预测方法。扩展卡尔曼滤波方法相比卡尔曼滤波方法,前者在预测状态的同时,还可以预测未知的结构参数。它进一步拓展的卡尔曼滤波方法的适用范围。然而,在大多数的工程中,结构系统往往会包含有多种的不确定性,这些不确定性因素有的来自系统内部,如结构参数的不确定,有的来自系统外部,如激励、噪声等的不确定。原来使用与确定性系统的扩展卡尔曼滤波方法,在不确定性系统下便不再适用。但同样可以建立起包含有不确定性参数的区间模型。有鉴于此,本论文将从四个方面展开研究工作:(1)针对传统直接基于观测响应灵敏度的概率损伤识别方法应对噪声敏感的问题,本文引入响应统计矩方法,优点是以提高损伤识别方法的抗噪性。同时,将该方法应用于10层剪切框架模型和11根杆的桁架结构模型的损伤识别中,讨论在噪声环境下对损伤概率和损伤程度的识别问题。算例结果证明,该方法可以有效定位损伤位置,判断损伤程度,且拥有优良的抗噪性。(2)突破了传统扩展卡尔曼滤波方法的局限性,提出了未知力下的扩展卡尔曼滤波方法,并将区间分析方法与之相结合,优点是考虑了包含有结构参数不确定性的结构损伤识别。将本文第三章所提方法应用于6层剪切框架算例和11根杆的桁架结构算例中,验证结果显示,识别结果良好。(3)针对区间卡尔曼滤波方法对外激励信息已知的限制条件进行了改进,提出了未知激励下的区间卡尔曼滤波方法,同时进行了结构状态估计和外激励估计。该方法的优点是使得传统区间卡尔曼滤波方法得以适用于外激励未知的情形,拓展了传统区间卡尔曼滤波方法的应用范围。本文第四章将此方法应用于6层剪切框架模型和11根杆的桁架结构模型的状态估计中,并与蒙特卡洛模拟方法验证对比,此方法识别结果良好。(4)改进了扩展区间卡尔曼滤波方法的限制条件,在未知激励的前提下,适用扩展区间卡尔曼滤波方法仍能分析结构状态和结构参数,改善了传统扩展区间卡尔曼滤波方法的不足。该方法的克服了扩展区间卡尔曼滤波方法需要外激励已知的限制条件,使得扩展区间卡尔曼滤波方法可以适用与更多的实际情形。本文第五章将该方法应用于6层剪切框架的模拟实验中,并与蒙特卡洛模拟方法验证对比,该方法识别结果良好。

关键词：区间不确定性区间卡尔曼滤波扩展区间卡尔曼滤波未知激励状态识别

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基于扩展仿射模型的不确定性静态电压稳定性全局灵敏度分析

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电工技术学报 2021年第13期36卷 2821-2831页

作者：乐健廖小兵李奔周子恒彭学林武汉大学电气与自动化学院武汉430072 国网鄂州供电公司鄂州436000 国网武汉供电公司武汉430000

波动性可再生能源大规模并网成为电力系统新的重要不确定性因素,准确评估这种不确定性对电力系统静态电压稳定性的影响,有利于提高系统运行安全水平。计及可再生能源和负荷功率的不确定性,该文根据扩展仿射算术建立了基于L指标的静态电... 详细信息

波动性可再生能源大规模并网成为电力系统新的重要不确定性因素,准确评估这种不确定性对电力系统静态电压稳定性的影响,有利于提高系统运行安全水平。计及可再生能源和负荷功率的不确定性,该文根据扩展仿射算术建立了基于L指标的静态电压稳定性区间评估模型,利用解析化方差分解的全局灵敏度指标辨识输入变量对静态电压稳定性影响的重要程度。多个IEEE算例的仿真结果表明,该文所提方法相比常用仿射算术能更有效地抑制区间扩张效应,同时基于解析化方差分解的全局灵敏度分析方法能快速、高效地辨识出影响静态电压稳定性的关键因素。

关键词：区间不确定性全局灵敏度分析静态电压稳定性扩展仿射算术方差分解

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基于不确定性的故障预测方法综述

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控制与决策 2014年第5期29卷 769-778页

作者：孙强岳继光同济大学电子与信息工程学院上海201804

故障预测是实现视情维修策略的基础.不确定性问题在故障预测中普遍存在,对此,总结了基于不确定性的故障预测方法的关键问题,并以不确定性属性的特点将现有故障预测方法分为基于随机性、模糊性、灰性及混合不确定性等4类.综述了各类方法... 详细信息

故障预测是实现视情维修策略的基础.不确定性问题在故障预测中普遍存在,对此,总结了基于不确定性的故障预测方法的关键问题,并以不确定性属性的特点将现有故障预测方法分为基于随机性、模糊性、灰性及混合不确定性等4类.综述了各类方法的研究现状与不足,并展望了基于不确定性的故障预测方法的发展趋势,探讨了基于区间不确定性的故障预测方法的可行性.

关键词：故障预测不确定性随机性模糊性灰性区间不确定性

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考虑公差不确定性的快速真空开关机构保持单元多目标优化

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机械工程学报 2022年第17期58卷 58-66页

作者：刘晓明姜文涛张煦松陈海韩旭河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 河北省现代电工装备可靠性与智能化国际联合研究中心天津300401 天津工业大学机械工程学院天津300387

永磁保持单元为斥力操动机构在分合闸位置提供足够的保持力,是维持机械开关分闸或合闸状态的重要元件,其结构参数与出力特性是开关可靠分合闸的关键因素。针对保持单元敏感部件加工公差不确定、装配一致性差、输出动态特性相互关联问题... 详细信息

永磁保持单元为斥力操动机构在分合闸位置提供足够的保持力,是维持机械开关分闸或合闸状态的重要元件,其结构参数与出力特性是开关可靠分合闸的关键因素。针对保持单元敏感部件加工公差不确定、装配一致性差、输出动态特性相互关联问题,将区间不确定性模型引入保持单元系统出力特性分析中,提出一种基于非支配排序粒子群算法的多变量多目标优化方法。首先,基于保持单元三维有限元模型,研究动铁芯与导磁环的公差不确定性对保持单元输出力的影响规律。然后,以保持单元敏感部件公差影响分析为基础,选取永磁保持单元机械参数为优化变量,计及操动机构成本与弹跳大小,同时考虑导磁环与动铁芯公差不确定性,建立考虑公差不确定性的斥力操动机构保持单元多目标优化设计模型,得到Pareto前沿非支配解集。最后,基于所优化的保持单元结构,搭建快速真空开关实验平台进行斥力操动机构分合闸实验,该系统可在15 ms内完成分合闸动作。研究表明,该优化方法保证了不同制造条件下斥力操动机构保持单元均能最大程度发挥其作用,且允许动铁芯与导磁环参数设计较低等级公差。

关键词：斥力操动机构公差设计区间不确定性 NSPSO 多场耦合

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考虑结构参数不确定性的月球探测器结构优化设计

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宇航学报 2021年第12期42卷 1502-1514页

作者：陈昭岳刘莉岳振江北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081

针对月球探测器结构优化过程中存在的分析耗时和结构参数不确定性影响问题,提出了考虑结构参数不确定性的月球探测器结构快速优化框架。优化框架基于多域子结构运动综合方法,建立了月球探测器结构多域子结构模型,实现了模型规模的降低,... 详细信息

针对月球探测器结构优化过程中存在的分析耗时和结构参数不确定性影响问题,提出了考虑结构参数不确定性的月球探测器结构快速优化框架。优化框架基于多域子结构运动综合方法,建立了月球探测器结构多域子结构模型,实现了模型规模的降低,提高了模型分析效率;基于区间场不确定性分析方法,建立了结构参数不确定性模型,并开展了探测器结构参数区间灵敏度分析;基于区间可能度理论实现了不确定性优化问题的转换。通过两个优化算例进行方法验证,优化分析结果表明,基于本文的结构优化框架,可以明显提高结构优化效率;通过与确定性优化结果对比,验证了考虑结构不确定性的结构优化可以提高分析结果的可靠性。

关键词：月球探测器力学环境动力学优化设计多域子结构方法区间不确定性

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考虑多维相关性的飞行器结构载荷不确定性分析

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空天技术 2023年第2期2023卷 66-74页

作者：邱宇邱志平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京航空航天大学高等理工学院

飞行器结构载荷预测在其总体设计中具有重要地位。建立了一种考虑多维不确定性参数相关性的飞行器结构载荷不确定性分析方法。通过有限元计算并基于切比雪夫多项式建立了结构载荷响应的一维和二维近似函数。利用高维模型表示方法建立了... 详细信息

飞行器结构载荷预测在其总体设计中具有重要地位。建立了一种考虑多维不确定性参数相关性的飞行器结构载荷不确定性分析方法。通过有限元计算并基于切比雪夫多项式建立了结构载荷响应的一维和二维近似函数。利用高维模型表示方法建立了关于所有输入不确定性变量的近似代理模型。采用全局优化算法求得代理模型响应的最值，从而获得了结构载荷响应的区间上下界。与蒙特卡洛方法结果进行对比，证实了所提方法的有效性和准确性。

关键词：飞行器结构载荷区间不确定性多维相关性高维模型表示方法代理模型方法优化算法

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