加权随机模拟的时变可靠性分析方法

针对结构时变可靠性的随机模拟分析方法计算代价大的问题,在极值方法的基础上提出基于加权随机模拟的时变可靠性分析策略。时变可靠性分析需要计算在不同时间处的失效概率,通常需要进行多次可靠性分析,计算代价巨大。所提方法通过对常规静态可靠性的随机模拟方法进行改进拓展,运用加权策略分别发展了加权蒙特卡洛法和加权重要抽样法,使之能够高效分析计算时变可靠性问题。所提方法仅需一次常规可靠性分析模拟,即可得到时变失效概率函数估计。采用管状悬臂梁和十杆桁架两个算例进行验证。结果表明,基于加权思想的分析方法在能确保精确度的前提下能够大幅度减小计算量,提高计算效率。     

区域和参数化可靠性灵敏度指标及其解法

针对基于方差的全局可靠性灵敏度指标,分别提出基于方差的区域和参数化可靠性灵敏度指标,以衡量输入变量的取值区域发生变化时或输入变量的方差减小时整个输入变量系统对失效概率不确定性贡献的变化情况。然后从Pearson相关系数的视角分别将所提指标表述成无条件失效域指示函数与固定某一随机输入时的条件失效域指示函数之间的相关系数。在此转换的基础上,提出基于Pearson相关系数的两种求解方法,一种采用蒙特卡洛方法重复抽样进行循环计算,另一种借鉴重要抽样的思想。功能函数的计算样本可重复使用而不增加任何额外的计算代价,故后者大大提高了求解所提区域和参数化灵敏度指标的计算效率。算例结果验证了所提指标的合理性,同时也证明了所提方法的准确性与高效性。     

系统可靠寿命的不确定性分析及其高效方法

为了分析元器件失效率的不确定性对系统可靠性的影响,借鉴Borgonovo的矩独立灵敏度分析思想,在充分考虑了系统可靠寿命完整不确定性信息的情况下,提出了基于系统可靠寿命的矩独立重要性测度,用来分析不确定性条件下系统元器件失效率对其可靠寿命的平均影响。但由于系统可靠寿命函数是系统可靠度函数的反函数,一般无法解析表达而以隐函数的形式存在,致使该矩独立重要性测度难以高效准确求解。为了解决这一问题,文章提出了一种新的Kriging自适应代理模型的高效算法,该算法以Kriging代理模型预测值的变异系数作为自适应学习函数,通过自主增加新的试验样本,增强代理模型的预测准确性。阀门控制系统和民用飞机电液舵机系统两个算例分析表明,在保证计算精度的情况下,通过变异系数自适应学习函数,仅需添加少量系统可靠寿命试验样本,就能够构建用来充分近似系统可靠寿命函数的Kriging代理模型,解决了重要性测度的高效求解问题,从而验证了所提方法的合理性和算法的高效性。     

基于最大熵和仿真的导弹装备备件需求预测

针对小样本条件下确定导弹装备故障数据统计分布的困难,基于最大熵原理与概率加权矩建立了统计分布函数估计的新方法及其实用的数值计算方法。将概率加权矩引入导弹装备寿命分布建模的新方法,克服了基于经典矩在小样本量下统计估计的大偏差问题。其次,针对导弹装备在工作、停机期间及备件在储备期间均可能发生故障或失效的情况,建立了基于保障度的间断工作导弹装备备件需求量预测模型。最后,在建模基础上,分析了仿真流程,规划了仿真步骤。示例仿真结果与解析方法计算的结果吻合较好,表明了仿真模型的适用性和有效性。     

导弹打击三角形目标命中概率计算方法

对目标的命中概率计算问题是导弹火力运用中的基本问题,而复杂面目标可以分解成多个三角形目标。以数值积分法为基础,利用圆覆盖函数的计算方法,推导了导弹打击三角形目标命中概率的计算公式,提出了利用高斯-勒让德积分法进行积分计算的方法,并通过算例证明,该计算方法在命中概率问题的求解中具有更高的可靠性和精度。算法可应用于计算任意多边形目标的命中概率计算问题,具有一定的通用性。     

非线性随机动态响应的高效模拟方法

提出了一种分析多自由度非线性系统在随机激励下响应的高效模拟方法。该方法以蒙特卡罗方法为基础,针对动态问题,建立了有效的重要性判别准则,采用俄罗斯轮盘赌与分裂方法来处理响应样本,增加了样本在低失效概率区域出现的几率,提高了模拟效率。通过两个算例表明,该方法操作简单,可以大大地减少计算量,能够适用于实际的工程问题。     

一种基于外辐射源的弱目标检测跟踪算法

针对强杂波条件下弱目标的检测跟踪问题,提出一种基于外辐射源的极大似然概率数据关联检测跟踪算法。该算法建立了多基站外辐射源雷达系统数学模型,并提出基于极大似然概率数据关联的弱目标航迹起始算法。利用遗传算法解决极大似然概率数据关联中的优化求解问题,以提高目标检测跟踪性能。通过滑窗法实现航迹维持。仿真结果表明,所提算法能有效解决强杂波条件下弱目标的检测跟踪问题,并改善检测跟踪性能。     

滑翔飞行器多目标弹道优化的进化-配点混合求解策略

针对高超声速滑翔飞行器弹道多目标优化问题,综合考虑计算效率和精度,结合分解进化算法与配点法提出一种混合求解策略。根据滑翔飞行器动力学模型和弹道设计中需要考虑的约束条件,建立飞行器多目标弹道优化模型。利用控制量离散化方法将多目标弹道优化问题转化为带约束的多目标参数优化问题,并采用罚函数法处理约束条件,随后利用分解多目标进化算法进行求解。为了提高弹道优化的精度,将椭球聚合法与配点法相结合,以多目标进化算法得到的Pareto解作为初始解进行迭代求解。通过典型的复杂约束多目标弹道优化的算例表明,所提出的混合求解策略能够获得满足复杂约束要求的Pareto最优解集,实现有效的多目标弹道优化。     

含脉冲负载的综合电力系统储能优化配置研究

考虑到舰船环境限制和高能脉冲负载对储能的需求,有必要对储能装置进行合理的选型和优化配置,来提升综合电力系统性能。为此,基于带权极小模理想点法和层次分析法,提出了一种储能装置性能评价函数,并以其为优化目标,进行储能装置优化配置。所提出的评价函数充分考虑系统需求和脉冲负载特性,以储能装置体积、质量和经济性作为评价函数主要组成部分,同时考虑功率、能量、电压、荷电状态等约束,建立优化配置模型,并采用差分进化算法进行求解。以高性能锂电池和超级电容器为例,对所提模型进行求解计算,结果表明在所给权重系数下锂电池性能更优,更适用于综合电力系统,并给出了优化配置后的指导方案。     

结合多层快速多极和ILUT预处理算法分析复杂目标的电磁特性

分层快速多极算法(MLFMM)和ILUT预处理算法被结合来分析电大尺寸目标的电磁散射和辐射特性。采用矩量法求解电磁场积分方程,最终须要求解一线性方程组。分层快速多极算法被用来加速用迭代法求解线性方程组时的矩阵向量乘积的运算。ILUT预处理算法被用来降低方程组系数矩阵的条件数,加快迭代法的收敛速度。计算实例表明了该方法的通用性和高效性。     

结构弹塑性分析的子结构方法

用子结构方法分析弹塑性问题是一种新的尝试。以梁弯曲问题为例,说明了用子结构方法计算结构弹塑性问题的基本原理和计算过程。用实例做了考证,证明方法是成功的。     

解析与数值结合的方法及采用子结构法的改进

本文以常微分方程求解器为基础,采用康脱洛维奇法和线法,分别以矩形截面杆的扭转问题和含裂纹的Motz问题为例,对解析与数值结合的方法,进行了初步的研究.特别是在将子结构法引入后,数值结果得到明显的改进.     

线性规划问题新解——改进大M法

借鉴两阶段法的求解思路,在用单纯形法求解线性规划问题时,对大M法进行改进,提出一种新的算法.这种改进后的算法可以有效克服原来两种算法的不足,既能降低理解难度,又能提高算法的效率,保证算法的全局收敛性.     

浅谈民族唱法的演变过程

中国歌唱艺术的民族唱法有广义和狭义之分,本文只是从狭义的角度去研究民族唱法从传统的唱法到“中国唱法”这一演变过程。20世纪上半叶及其之前的这一时期,是“传统民族唱法”的代表时期。随着时代的发展,“传统民族唱法”已不能适应人民的艺术心理需要,中国的声乐开始演变到“土唱法”这种表现形式。当“土唱法”不能适应人民的艺术心理需要时,“学院派唱法”又站到了时代的前沿。到了20世纪末,“中国唱法”诞生,中国的声乐艺术便形成了自己的独立体系,走向了世界的大舞台。     

基于Bayes方法的射击密集度评估

以某远程武器射击密集度鉴定问题为对象,研究了运用Bayes 理论从仿真试验数据中提取有用信息,从而实现在少量试验样本情况下有效完成射击密集度试验鉴定任务的方法.将最大熵法应用于射击密集度估计,介绍了运用自助(Bootstrap)法从仿真试验结果中获取验前信息的基本思想和一般方法,以及在获得验前信息后结合现场试验样本进行射击密集度鉴定的方法.     

一类飞行器载荷设计的三分段方法研究与应用

为有效解决传统载荷设计方法中存在的诸多不足，提出一种适用于一类飞行器载荷设计的三分段法，即分段刚度、分段质量和分段气动。该方法能够很好地逼近飞行器的真实质量分布和气动载荷分布。针对简化飞行器，分别利用三分段法、理论计算法和质量分站法计算其模态参数和截面载荷。结果表明，三分段法和理论计算法在模型参数、计算原理上是一致的，基本可以认为是一种方法，因而它们的模态参数和截面载荷完全吻合；质量分站法所得左、右截面载荷不一致，且相差很大，还不符合真实载荷情况。总之，采用三分段法能够得到较为真实、合理的飞行器截面载荷分布，且工程应用简便,方法合理、可信，同时还可以在很大程度上降低飞行器载荷设计和结构设计的难度。     

PSOR方法的比较性定理

给出了一种PSOR方法，在理论上证明了PSOR方法的渐近收敛速度快于基本的AOR迭代法．同时，给出了在条件0〈ω≤1下，PSOR方法中参数ω的最优值．最后用数值例子验证了所得的主要结论．     

基于备件需求预测的两步法理论

在对备件需求时间序列研究的基础上,结合指数平滑法和Croston法的特点,分析了指数平滑法与两步法的原理,通过对指数平滑法和两步法方差的研究,得到两步法是指数平滑法的一般形式的结论,为两步法的进一步研究提供一定的理论支撑。     

基于备件需求预测的两步法理论?

在对备件需求时间序列研究的基础上,结合指数平滑法和Croston法的特点,分析了指数平滑法与两步法的原理,通过对指数平滑法和两步法方差的研究,得到两步法是指数平滑法的一般形式的结论,为两步法的进一步研究提供一定的理论支撑。     

Bayes 试验分析中验前分布的表示

结合武器系统试验鉴定中的问题，研究Ｂａｙｅｓ方法运用中的验前信息表示问题。文中运用自助（Ｂｏｏｔｓｔｒａｐ）方法和随机加权法确定验前分布。对于多种信息源之下的验前信息，给出了验前分布的融合估计。对当前工程实践中常用的方法及存在的问题，提出了看法和处置方法。