具有区间不确定性的柔性多体系统动力学反问题 被引量：1

1

作者 郭祥 靳艳飞 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期974-983,共10页

针对具有区间不确定性的柔性多体系统动力学反问题,提出了一种嵌套的Chebyshev多项式代理模型和改进的粒子群优化(IPSO)算法,对系统中的输入和结构参数的边界进行识别。建立具有区间不确定性的多体系统动力学方程,并采用区间中点和区间... 针对具有区间不确定性的柔性多体系统动力学反问题,提出了一种嵌套的Chebyshev多项式代理模型和改进的粒子群优化(IPSO)算法,对系统中的输入和结构参数的边界进行识别。建立具有区间不确定性的多体系统动力学方程,并采用区间中点和区间半径来描述给定的区间不确定性的输出响应。对柔性多体系统动力学的输出响应建立Chebyshev多项式代理模型。通过IPSO算法反求未知参数的区间中点和区间半径。所提方法采用Chebyshev多项式代理模型逼近原区间不确定性柔性多体系统,进一步节约了IPSO算法寻优过程的计算成本。 展开更多

关键词 区间不确定性 柔性多体系统 动力学反问题 Chebyshev多项式代理模型

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具有随机参数的空间结构热致振动分析

2

作者 严律豪 靳艳飞 孙加亮 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1233-1245,共13页

在轨空间结构受到周期性太阳辐射会产生热变形和热振动,考虑到设计及装配制造过程中的误差影响,研究具有随机参数的空间结构动力学模型的动态响应具有重要理论意义和应用价值.针对热环境下考虑多个随机参数的空间结构动力学模型,提出了... 在轨空间结构受到周期性太阳辐射会产生热变形和热振动,考虑到设计及装配制造过程中的误差影响,研究具有随机参数的空间结构动力学模型的动态响应具有重要理论意义和应用价值.针对热环境下考虑多个随机参数的空间结构动力学模型,提出了一种基于混沌多项式展开(PCE)的随机柔性多体系统动力学计算方法,研究了结构热致振动的动态响应,分析了不同随机参数对热致振动的影响.首先,利用绝对节点坐标法(ANCF)对涉及热效应的空间简化模型进行建模,通过傅里叶温度单元法分析结构温度响应,推导出空间热-结构耦合模型.其次,利用PCE法构建原系统的代理模型,通过单项求容积法则(MCR)选取样本点,结合随机响应面法(SRSM)计算出PCE系数,得到热致振动响应的均值和标准差,并与蒙特卡洛模拟(MCS)结果进行对比,发现本文提出的算法在满足精度要求的情况下,所需样本点仅为MCS方法的1.5%,计算效率比MCS方法提高了76倍.最后,分析了多个随机参数包括弹性模量、梁的长度、太阳辐射吸收率、表面辐射系数、太阳辐射强度和太阳辐射角度对结构热致振动响应的影响,结果表明梁的长度和弹性模量的随机离散程度对热致振动响应的影响最为明显. 展开更多

关键词 热致振动 绝对节点坐标法 混沌多项式展开 随机参数 空间热-结构耦合模型

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多稳态动力系统中随机共振的研究进展 被引量：10

3

作者 靳艳飞 许鹏飞 +2 位作者 李永歌 马晋忠 许勇 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期357-394,共38页

非线性随机动力学是力学、数学、工程等多个领域关注的热点,在航空航天、机械工程、生物生态等领域有广泛的应用.多稳态动力系统作为其最重要的研究对象,在随机扰动下具有丰富的动力学行为,如随机分岔、随机共振等,尤其是随机共振,已经... 非线性随机动力学是力学、数学、工程等多个领域关注的热点,在航空航天、机械工程、生物生态等领域有广泛的应用.多稳态动力系统作为其最重要的研究对象,在随机扰动下具有丰富的动力学行为,如随机分岔、随机共振等,尤其是随机共振,已经被应用于机械故障诊断、微弱信号检测和振动能量俘获等工程实际问题中.本文主要综述了多稳态动力系统中的随机共振理论、方法及工程应用.首先,通过几类典型的非线性随机动力学系统,介绍了随机共振的经典理论和度量指标;其次,重点阐述了多稳态动力学系统,尤其是三稳态和周期势系统,在各类噪声激励下的随机共振现象,分析了其诱发机理、演化规律和研究方法;最后,介绍了多稳态动力系统中随机共振的几类应用实例,并进一步给出了随机共振当前面临的难题和未来的发展趋势等开放性问题. 展开更多

关键词 随机共振 多稳态动力系统 相干共振 平均首次穿越时间 非高斯Lévy噪声

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基于改进多稳态系统随机共振的轴承微弱故障诊断 被引量：3

4

作者 靳艳飞 安永辉 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期447-457,共11页

针对传统随机共振方法在强噪声背景下对轴承微弱故障诊断中存在严重的边频干扰问题,提出了一种应用改进多稳态随机共振模型进行轴承微弱故障诊断的方法.在高斯白噪声和周期性激励作用下,推导得到了改进多稳态系统的平均首次穿越时间和... 针对传统随机共振方法在强噪声背景下对轴承微弱故障诊断中存在严重的边频干扰问题,提出了一种应用改进多稳态随机共振模型进行轴承微弱故障诊断的方法.在高斯白噪声和周期性激励作用下,推导得到了改进多稳态系统的平均首次穿越时间和功率谱放大因子的解析表达式.研究发现,存在一组最优的参数使得改进多稳态系统的随机共振效应最大化.将改进的多稳态随机共振模型应用于轴承内外圈的微弱故障诊断,并利用量子粒子群优化算法对系统参数和阻尼系数进行优化.研究结果表明,所提方法能够在强噪声背景下有效识别出微弱故障特征频率,且与传统多稳态随机共振方法相比,该方法解决了严重的边频干扰问题,输出信号特征频率处的频谱峰值更高,大大提高了轴承微弱故障诊断的性能. 展开更多

关键词 微弱故障诊断 改进的多稳态模型 自适应随机共振 平均首次穿越时间 谱放大因子

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加性和乘性三值噪声激励下周期势系统的动力学分析 被引量：1

5

作者 靳艳飞 王贺强 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期865-873,共9页

周期势系统是一类在机械工程、物理、化学、神经生物等领域应用十分广泛的系统,其随机动力学特性的研究是非线性科学的一个热点和难点问题.三值噪声是真实噪声的典型模型,不仅包含二值噪声和高斯白噪声情形,而且能更好地描述自然界中随... 周期势系统是一类在机械工程、物理、化学、神经生物等领域应用十分广泛的系统,其随机动力学特性的研究是非线性科学的一个热点和难点问题.三值噪声是真实噪声的典型模型,不仅包含二值噪声和高斯白噪声情形,而且能更好地描述自然界中随机环境扰动的多样性,本文研究了由加性和乘性三值噪声驱动的周期势系统中概率密度的演化和随机共振.通过计算系统的平均稳态联合概率密度函数和瞬态联合概率密度函数,发现随着外周期力振幅的增大,单自由度系统在多个稳态之间跃迁,其平均稳态联合概率密度具有多峰结构.此外,利用随机能量法揭示了系统的随机共振,发现存在最优的噪声强度和外周期力振幅使得平均输入能量曲线存在一个极大值,即出现随机共振现象.对于仅考虑加性噪声或乘性噪声激励的情况,平均输入能量曲线随噪声转迁率是否出现共振现象依赖于外周期激励振幅的大小.特别是仅考虑加性噪声的情形,对于较小的外周期激励振幅,加性噪声转迁率诱导产生抑制共振现象,而对于较大的外周期激励振幅,加性噪声转迁率诱导产生随机共振现象. 展开更多

关键词 周期势系统 随机共振 三值噪声 随机能量法

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指数分布场合具有随机应力转换时间的步加试验的Bayes估计

6

作者 靳艳飞 赵选民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期205-208,共4页

给出了指数分布场合 ,具有随机应力转换时间的步加试验的 Bayes估计。为便于计算 ,还给出了 Bayes估计的一种近似算法 ,数值实例表明该方法是简便可行的。

关键词 指数分布 随机应力转换时间 步加试验 Bayes估计

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耦合Duffing-van der Pol系统的首次穿越问题 被引量：7

7

作者 徐伟 李伟 +1 位作者 靳艳飞 赵俊锋 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期620-626,共7页

利用拟不可积Hamilton系统随机平均法,研究了高斯白噪声激励下耦合Duffing-vanderPol系统的首次穿越问题.首先给出了条件可靠性函数满足的后向Kolmogorov方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义Pontryagin方程.然后根据这两类偏微分方程... 利用拟不可积Hamilton系统随机平均法,研究了高斯白噪声激励下耦合Duffing-vanderPol系统的首次穿越问题.首先给出了条件可靠性函数满足的后向Kolmogorov方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义Pontryagin方程.然后根据这两类偏微分方程的边界条件和初始条件,详细分析了在外激与参激共同作用以及纯外激作用等情况下系统的可靠性与首次穿越时间的各阶矩.最后以图表形式给出了可靠性函数、首次穿越时间的概率密度以及平均首次穿越时间的数值结果. 展开更多

关键词 拟不可积Hamilton系统 可靠性函数 随机平均法 平均首次穿越时间

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对称Loewner型矩阵的逆矩阵的快速三角分解算法 被引量：3

8

作者 徐猛 徐仲 +1 位作者 史忠科 靳艳飞 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第6期552-554,共3页

给出了对称Loewner型矩阵的逆矩阵的一种快速三角分解算法,算法所需运算量为O(n2).

关键词 对称Loewner型矩阵 逆矩阵 快速三角分解算法 数值分析

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随机空间柔性多体系统动力学分析 被引量：8

9

作者 郭祥 靳艳飞 田强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1730-1742,共13页

轻质、高精度的柔性多体系统被广泛应用于实际工程领域中.由于实际设计公差、制造误差及环境温度等多种不确定因素的存在,使得柔性多体系统的结构参数(物理参数和几何参数)表现出随机性.具有随机结构参数的动力学模型能够客观地反映出... 轻质、高精度的柔性多体系统被广泛应用于实际工程领域中.由于实际设计公差、制造误差及环境温度等多种不确定因素的存在,使得柔性多体系统的结构参数(物理参数和几何参数)表现出随机性.具有随机结构参数的动力学模型能够客观地反映出真实系统的动力学行为,且结构参数的不确定性对空间柔性多体系统动力学响应的影响是不容忽视的.针对具有多个随机参数的空间柔性多体系统,提出了一种基于广义alpha算法的非侵入式随机柔性多体系统动力学计算方法.采用绝对节点坐标公式(absolute node coordinate formulation,ANCF)来描述柔性体,推导建立多体系统动力学模型.利用混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)法构建系统随机动力学方程的代理模型,然后将随机响应面法(stochastic response surface method,SRSM)嵌入广义-alpha方法中,分别采用改进抽样的回归方法(regression method of improved sampling,RMIS)和单项求容积法则(Monte Carlo simulation,MCR)来确定样本点.将数值计算结果与蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)结果进行对比,验证了所提算法的有效性.在相同的定积分精度的条件下,根据单项求容积法则确定的样本点的计算结果稳定性更强,且其计算效率更高. 展开更多

关键词 柔性多体系统 绝对节点坐标法 混沌多项式 单项式容积法 随机响应面法

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高斯色噪声和谐波激励共同作用下耦合SD振子的混沌研究 被引量：2

10

作者 周碧柳 靳艳飞 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2030-2040,共11页

耦合SD振子作为一种典型的负刚度振子,在工程设计中有广泛应用.同时高斯色噪声广泛存在于外界环境中,并可能诱发系统产生复杂的非线性动力学行为,因此其随机动力学是非线性动力学研究的热点和难点问题.本文研究了高斯色噪声和谐波激励... 耦合SD振子作为一种典型的负刚度振子,在工程设计中有广泛应用.同时高斯色噪声广泛存在于外界环境中,并可能诱发系统产生复杂的非线性动力学行为,因此其随机动力学是非线性动力学研究的热点和难点问题.本文研究了高斯色噪声和谐波激励共同作用下双稳态耦合SD振子的混沌动力学,由于耦合SD振子的刚度项为超越函数形式,无法直接给出系统同宿轨道的解析表达式,给混沌阈值的分析造成了很大的困难.为此,本文首先采用分段线性近似拟合该振子的刚度项,发展了高斯色噪声和谐波激励共同作用下的非光滑系统的随机梅尔尼科夫方法.其次,基于随机梅尔尼科夫过程,利用均方准则和相流函数理论分别得到了弱噪声和强噪声情况下该振子混沌阈值的解析表达式,讨论了噪声强度对混沌动力学的影响.研究结果表明,随着噪声强度的增大混沌区域增大,即增大噪声强度更容易诱发耦合SD振子产生混沌.当阻尼一定时,弱噪声情况下混沌阈值随噪声强度的增加而减小;但是强噪声情况下噪声强度对混沌阈值的影响正好相反.最后,数值结果表明,利用文中的方法研究高斯色噪声和谐波激励共同作用下耦合SD振子的混沌是有效的.本文的结果为随机非光滑系统的混沌动力学研究提供了一定的理论指导. 展开更多

关键词 随机非光滑梅尔尼科夫过程 分段线性近似 同宿混沌 高斯色噪声 耦合SD振子

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鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区启动子活性鉴定与分析

11

作者 王宁 靳艳飞 +4 位作者 邢天宇 崔婷婷 黄佳新 闫晓红 李辉 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期57-67,共11页

文章采用基因定点突变和报告基因技术作A/T富集区启动子鉴定和转录调控分析,研究鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区是否具有启动子活性。PromPredict预测分析提示miR-17-92基因簇上游-388^-444 bp处可能是启动子区域。转录因子结合位点分... 文章采用基因定点突变和报告基因技术作A/T富集区启动子鉴定和转录调控分析,研究鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区是否具有启动子活性。PromPredict预测分析提示miR-17-92基因簇上游-388^-444 bp处可能是启动子区域。转录因子结合位点分析发现,A/T富集区存在3个E2F1潜在结合位点,分别位于miR-17-92基因簇上游-1 273 bp(结合位点1)、-1 186 bp(结合位点2)和-753 bp(结合位点3)处。报告基因活性分析发现,鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区具有启动子活性,其中miR-17-92基因簇上游-440/-1区域启动子活性最强。共转染分析显示,转录因子E2F1极显著抑制该A/T富集区启动子活性(P<0.01);进一步定点突变分析表明E2F1通过E2F1结合位点1和2抑制A/T富集区启动子活性。报告基因分析发现,与对A/T富集区启动子作用不同,E2F1促进miR-17-92基因簇宿主基因(MIR17HG)启动子活性。文章首次发现鸡miR-17-92基因簇上游存在一个新的转录调控区,对揭示鸡miR-17-92基因簇转录调控具有重要意义。 展开更多

关键词 鸡 miR-17-92基因簇 A/T富集区 启动子 E2F1

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鸡PPARγ基因转录本3上游开放阅读框转录后的调控作用 被引量：1

12

作者 褚衍凯 靳艳飞 +5 位作者 邢天宇 马广伟 崔婷婷 闫晓红 李辉 王宁 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期657-667,共11页

过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)是脂肪生成的关键调控因子。本实验室前期研究发现,与人和鼠等哺乳动物PPARγ基因的转录本不同,鸡PPARγ基因的多个转录本5′UTR区存在上游开... 过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)是脂肪生成的关键调控因子。本实验室前期研究发现,与人和鼠等哺乳动物PPARγ基因的转录本不同,鸡PPARγ基因的多个转录本5′UTR区存在上游开放阅读框(upstream open reading frames,u ORFs)。为了揭示该u ORF转录后的调控作用,本研究构建了鸡PPARγ基因转录本3(c PPARγ3)野生型5′UTR报告基因载体psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-WT和u ORF突变(u ATG突变为终止密码子TGA)的5′UTR报告基因载体psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-Mut。将这两个报告基因载体分别转染永生化鸡前脂肪细胞(immortalized chicken pre-adipocytes,ICPA)和鸡胚成纤维细胞DF1,检测海肾荧光素酶报告基因h Rluc活性及其m RNA表达。荧光素酶报告基因检测结果显示,在ICPA细胞中,psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-Mut的h Rluc报告基因活性极显著高于psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-WT(P<0.01);在DF1细胞中,psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-Mut的h Rluc报告基因活性高于psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-WT,但差异不显著(P>0.05)。q RT-PCR检测h Rluc基因m RNA表达结果显示,与psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-WT相比,在ICPA细胞中,psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-Mut转染细胞的h Rluc基因的m RNA表达水平极显著降低(P<0.01);在DF1细胞中,psi CHECK2-c PPARγ3-5′UTR-Mut转染细胞后,h Rluc基因的m RNA表达水平也降低,但差异不显著(P>0.05)。为进一步分析该u ORF对鸡c PPARγ3的转录后调控作用,本研究又分别构建了野生型c PPARγ3真核表达载体pc DNA3.1-c PPARγ3-WT和u ORF突变的c PPARγ3真核表达载体pc DNA3.1-c PPARγ3-Mut。q RT-PCR检测c PPARγ3的m RNA表达水平,结果显示,在这两种细胞中,pc DNA3.1-c PPARγ3-Mut转染细胞的c PPARγ3 m RNA表达水平均显著低于pc DNA3.1-c PPARγ3-WT转染细胞(P<0.05),但Western blot结果显示,pc DNA3.1-c PPARγ3-Mut转染细胞的PPARγ蛋白表达水平极显著高于pc DNA3.1-c PPARγ3-WT转染细胞(P<0.01)。这些研究结果表明,5′UTR区的u ORF抑制鸡c PPARγ3的翻译。 展开更多

关键词 鸡 PPARΓ基因 上游开放阅读框 翻译抑制

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基于大数据背景下国土空间规划的思考与实践

13

作者 靳艳飞 《农村科学实验》 2019年第15期127-128,共2页

当前是大数据时代,信息技术快速发展,为我国国土空间规划实践提供了先进的技术手段。本文基于大数据的技术特征,从大数据国土空间规划具体要求入手,根据当前信息化时代我国国土空间大数据规划的特点及作用,重点提出了基于大数据背景下... 当前是大数据时代,信息技术快速发展,为我国国土空间规划实践提供了先进的技术手段。本文基于大数据的技术特征,从大数据国土空间规划具体要求入手,根据当前信息化时代我国国土空间大数据规划的特点及作用,重点提出了基于大数据背景下的国土空间规划实践对策。 展开更多

关键词 大数据 国土空间 规划 思考与实践

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