岩土体渗流自由面问题的重心插值无网格方法 被引量：4

1

作者 李树忱 王兆清 袁超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1867-1873,共7页

岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则... 岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则区域上采用重心拉格朗日插值近似未知函数,利用配点法离散渗流问题的控制方程,将重心拉格朗日插值的微分矩阵离散成代数方程表达的矩阵形式。将自由面上的边界条件通过重心拉格朗日插值离散,通过置换方程法和附加方程法施加边界条件,利用正则区域上的重心插值配点法,通过迭代确定最终自由面的位置。数值算例表明所提出的无网格方法对于求解渗流自由面问题的正确性和高精度。 展开更多

关键词 渗流自由面问题 无网格方法 重心拉格朗日插值 微分矩阵 配点法 正则区域法

在线阅读 下载PDF 职称材料

不规则区域平面弹性问题的正则区域重心插值配点法 被引量：4

2

作者 王兆清 纪思源 +1 位作者 徐子康 李金 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期195-201,共7页

将不规则区域嵌入到规则的矩形区域,在矩形区域上将弹性平面问题的控制方程采用重心Lagrange插值离散,得到控制方程矩阵形式的离散表达式。在边界节点上利用重心插值离散边界条件,规则区域采用置换法施加边界条件,不规则区域采用附加法... 将不规则区域嵌入到规则的矩形区域,在矩形区域上将弹性平面问题的控制方程采用重心Lagrange插值离散,得到控制方程矩阵形式的离散表达式。在边界节点上利用重心插值离散边界条件,规则区域采用置换法施加边界条件,不规则区域采用附加法施加边界条件,得到求解平面弹性问题的过约束线性代数方程组,采用最小二乘法进行求解,得到整个规则区域上的位移数值解。利用重心插值计算得到不规则区域内任意节点的位移值,计算精度可到10-14以上。数值算例验证了所建立方法的有效性和计算精度。 展开更多

关键词 不规则区域 平面弹性问题 正则区域法 重心Lagrange插值 微分矩阵 配点法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种处理分层有耗色散介质的时域逆散射方法 被引量：10

3

作者 刘广东 张业荣 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2856-2862,共7页

为了重建分层有耗色散介质的特征参数,我们应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计算导出闭式的... 为了重建分层有耗色散介质的特征参数,我们应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题;接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题;然后基于变分计算导出闭式的拉格朗日(Lagrange)函数关于特征参数的Férchet导数;最后借助梯度算法和时域有限差分(FDTD)法迭代求解.此外,为了对抗噪声污染和逆问题的病态特性,采用了一阶吉洪诺夫(Tikhonov)正则化方法.数值应用中,利用一组非线性共轭梯度(CG)法,在几种情形下对一维乳房模型进行了数值测试,测试结果显示了算法的鲁棒性和识别病灶的有效性. 展开更多

关键词 逆散射 色散介质 正则化方法 时域有限差分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

区域分解算法边界控制近似方法 被引量：2

4

作者 闫桂峰 冯恩民 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期16-19,共4页

采用最优控制的方法解决区域分解算法中内交界面上方程解的值的确定问题. 将确定内交界面值的问题转化为边界控制问题,为克服控制问题的不适定性引入了正则化方法,证明了正则最优边界的存在性和收敛性,给出了表征最优边界的耦合方程组.

关键词 自由边界 区划 正则化 区域分解算法 偏微分方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

Maxwell方程反演的小波多尺度方法 被引量：3

5

作者 丁亮 韩波 刘家琦 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第8期970-978,共9页

研究Maxwell方程电导率的识别问题.主要的难点是目标函数中存在一些局部极小值.将小波多尺度方法应用到Maxwell方程反演过程,通过小波变换,反问题被分解到多个尺度上,于是原反问题可以在子一级的尺度上,由大尺度到小尺度逐级求解.在每... 研究Maxwell方程电导率的识别问题.主要的难点是目标函数中存在一些局部极小值.将小波多尺度方法应用到Maxwell方程反演过程,通过小波变换,反问题被分解到多个尺度上,于是原反问题可以在子一级的尺度上,由大尺度到小尺度逐级求解.在每个尺度上我们采用稳定、快速的Gauss-Newton迭代法.数值算例的结果显示了这种方法大范围收敛、计算效率高、结果准确,是一种可行的计算方法. 展开更多

关键词 MAXWELL方程 小波多尺度方法 反演 正则Gauss—Newton方法 时域有限差分(VDTD)方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性时域识别方程的不适定性与正则化方法研究 被引量：5

6

作者 谢献忠 易伟建 +1 位作者 刘锡军 禹见达 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期120-123,共4页

研究了非线性时域识别方程的不适定性及其正则化求解方法。雅可比矩阵的性态能够反映非线性识别方程的性态,因此雅可比矩阵的条件数是非线性识别方程的不适定性的度量。阻尼最小二乘法只是一种强迫正定的计算方法,其识别结果仍然对测试... 研究了非线性时域识别方程的不适定性及其正则化求解方法。雅可比矩阵的性态能够反映非线性识别方程的性态,因此雅可比矩阵的条件数是非线性识别方程的不适定性的度量。阻尼最小二乘法只是一种强迫正定的计算方法,其识别结果仍然对测试噪声很敏感,解决该问题的有效途径是将阻尼最小二乘法与正则化方法两者结合使用。算例表明,将先验的参数预估值引入Tikhonov镇定泛函可以得到稳定的参数解,且识别误差与原始数据的测试噪声基本保持在同一水平。 展开更多

关键词 参数识别 时域 非线性方程 不适定问题 正则化方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

时域反演德鲁色散媒质的电磁逆散射技术 被引量：2

7

作者 刘广东 葛新同 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期385-391,共7页

德鲁(Drude)经验模型常用于描述等离子体、金属等媒质的电色散特性.利用宽带的时域测量数据直接反演电参数,相比单频(频域)技术而言,具有信息量大、成像分辨率高的优势.时域直接反演色散媒质电参数的主要困难在于它们是频率相关的.为了... 德鲁(Drude)经验模型常用于描述等离子体、金属等媒质的电色散特性.利用宽带的时域测量数据直接反演电参数,相比单频(频域)技术而言,具有信息量大、成像分辨率高的优势.时域直接反演色散媒质电参数的主要困难在于它们是频率相关的.为了克服该困难,本文提出了一种时域电磁(EM)逆散射新技术:转而同时反演德鲁模型的4类频率无关的模型参数.该技术的主要环节为:(1)描述为含正则化项的约束最小化问题;(2)转化为无约束最小化问题;(3)解析导出梯度;(4)分别利用时域有限差分(FDTD)法、共轭梯度(CG)法迭代求解正演、反演子问题.在一维(1-D)、二维(2-D)两个数值算例中,所需的测量数据也由FDTD仿真值代替,并加入了加性高斯白噪声(AWGN).反演结果初步证实了该技术的性能. 展开更多

关键词 电磁逆散射 德鲁色散媒质 正则化 时域有限差分法 共轭梯度法

在线阅读 下载PDF 职称材料

时域Rankine源法求解有限水深船舶在规则波中的水底压力变化 被引量：2

8

作者 缪涛 张志宏 +2 位作者 刘巨斌 顾建农 王冲 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期834-840,共7页

应用势流理论中的Rankine源面元法和时域步进法,求解了有限水深船舶在规则波中运动的水底压力变化。将速度势分解成基本势、局部势和记忆势,以叠模解作为基本势对自由表面条件和物面条件进行了线性化,通过在水底布置面元来满足水底条件... 应用势流理论中的Rankine源面元法和时域步进法,求解了有限水深船舶在规则波中运动的水底压力变化。将速度势分解成基本势、局部势和记忆势,以叠模解作为基本势对自由表面条件和物面条件进行了线性化,通过在水底布置面元来满足水底条件。利用研制的水底压力-水面波浪测量系统,测量了不同入射波船模表面波形与水底压力的时历曲线,理论计算与实验结果符合较好,验证了自编程序的正确性。通过对比二者的等高线图发现,水底压力与表面波形的峰谷有较好的一致性,并且压力较波形更为平滑。 展开更多

关键词 有限水深 规则波 Rankine源面元法 时域步进法 表面波形 水底压力

在线阅读 下载PDF 职称材料

多极德拜色散媒质的时域电磁逆散射改进技术 被引量：1

9

作者 刘广东 葛新同 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2518-2524,共7页

在已有的经验模型中,多极德拜(Debye)模型最适合高精地描述生物组织、土壤、水等媒质的色散特性.为了同时反演这类媒质的电磁参数,本文提出了一种时域逆散射改进技术:分别应用迭代法和吉洪诺夫(Tikhonov)正则化技术克服逆问题的非线性... 在已有的经验模型中,多极德拜(Debye)模型最适合高精地描述生物组织、土壤、水等媒质的色散特性.为了同时反演这类媒质的电磁参数,本文提出了一种时域逆散射改进技术:分别应用迭代法和吉洪诺夫(Tikhonov)正则化技术克服逆问题的非线性和病态性困难;解析导出了目标泛函关于目标参数的梯度;迭代重建过程中,产生的正演、反演子问题分别选用时域有限差分(FDTD)法、共轭梯度(CG)法求解.噪声环境下,通过两个一维(1-D)的数值算例,初步证实了该技术的可行性和鲁棒性. 展开更多

关键词 电磁逆散射 多极德拜色散媒质 吉洪诺夫正则化 时域有限差分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

Spar型海上浮式风力机系统运动耦合计算方法 被引量：4

10

作者 尚景宏 赵玉娜 +2 位作者 张亮 胡长洪 丁晓朦 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1163-1171,共9页

针对海上浮式风力机系统(FOWTs)与风浪流相互作用问题,建立了时域非线性耦合动力学方程和流体动力数学模型,采用Fortran语言编程、时域频域转换和龙格-库塔法迭代求解方法,分析定常风、规则波和随机风浪环境下,Spar型FOWTs除艏摇之外的... 针对海上浮式风力机系统(FOWTs)与风浪流相互作用问题,建立了时域非线性耦合动力学方程和流体动力数学模型,采用Fortran语言编程、时域频域转换和龙格-库塔法迭代求解方法,分析定常风、规则波和随机风浪环境下,Spar型FOWTs除艏摇之外的5自由度运动响应特性。结果表明,额定定常风速时,风力机系统5自由度运动响应的平均值和峰峰值都受影响,而其他定常风速不影响纵向运动响应的峰峰值;规则波对5自由度运动响应的平均值影响很小,但峰峰值明显增大;在随机风浪下,FOWTs的纵荡(摇)和升沉运动分别不同程度地出现明显低频性和波频性,而且与风速相关。分析方法及其结果为海上FOWTs的运动性能设计提供参考。 展开更多

关键词 Spar型海上浮式风力机系统 时域非线性耦合 运动响应特性 规则波 随机风浪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于MRDA-FLPEM集成算法的综采工作面矿压迁移预测 被引量：9

11

作者 巩师鑫 任怀伟 +3 位作者 杜毅博 赵国瑞 文治国 周杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期529-538,共10页

基于液压支架工作阻力监测数据对综采工作面矿压进行预测,是实现工作面顶板周期来压超前预警的有效手段,对于动态改善支架适应性和优化围岩支护质量具有重要意义。然而,地下采场环境特殊,液压支架所处工作面位置不同耦合围岩变工况复杂... 基于液压支架工作阻力监测数据对综采工作面矿压进行预测,是实现工作面顶板周期来压超前预警的有效手段,对于动态改善支架适应性和优化围岩支护质量具有重要意义。然而,地下采场环境特殊,液压支架所处工作面位置不同耦合围岩变工况复杂开采条件易造成支架工作阻力数据时序分布差异化,同时生产过程存在非线性和不确定性等特点,严重影响数据驱动模型的预测精度。因此,针对综采工作面液压支架支护过程中耦合变工况影响支架工作阻力数据分布导致的预测模型失准的问题,提出一种基于流形正则域适应函数链接预测误差集成算法的综采工作面矿压预测方法。该方法首先采用流形正则域适应算法寻找特征映射矩阵,将源域和目标域数据的特征信息统一映射至公共空间,以保持耦合变工况下源域和目标域数据几何结构分布一致性;然后基于函数链接预测误差法,在公共空间利用源域数据建立预测模型得到相应液压支架工作阻力的预测值,从而完成综采工作面矿压超前预测,同时降低多工况数据时序分布差异对模型精度的影响。结果表明:该集成算法可改善多工况数据分布差异对预测模型精度的影响,提高模型鲁棒性和泛化能力,为后续分析工作面矿压显现规律,超前适应采场环境变化,指导工作面正常回采提供依据。 展开更多

关键词 液压支架 矿压预测 时间序列数据 函数链接预测误差法(FLPEM) 流形正则域适应(MRDA)

在线阅读 下载PDF 职称材料

一类球型区域上变系数反向热传导问题 被引量：2

12

作者 耿肖肖 程浩 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第7期723-734,共12页

考虑了一类球型区域上变系数反向热传导问题.这个问题是不适定的,即问题的解(若存在)并不连续依赖于测量数据.构造了投影迭代正则化方法,得到了该反问题的正则近似解,同时给出了在先验和后验参数选取规则下精确解与正则近似解之间的收... 考虑了一类球型区域上变系数反向热传导问题.这个问题是不适定的,即问题的解(若存在)并不连续依赖于测量数据.构造了投影迭代正则化方法,得到了该反问题的正则近似解,同时给出了在先验和后验参数选取规则下精确解与正则近似解之间的收敛性误差估计.最后,通过数值结果验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 反向热传导问题 球型区域 投影迭代正则化方法 误差估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

船体结构冰载荷的时域反卷积识别算法及信号采样周期选取 被引量：2

13

作者 孔帅 田于逵 +1 位作者 崔洪宇 季顺迎 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1021-1030,共10页

冰载荷是影响冰区船舶安全的重要环境载荷,可造成船舶结构的严重损毁或疲劳破坏。基于时域反卷积算法的识别模型可较好地考虑冰载荷的动载荷效应,但冰激应变信号的采样周期对其计算稳定性和识别精度影响较大。利用Green核函数建立船体... 冰载荷是影响冰区船舶安全的重要环境载荷,可造成船舶结构的严重损毁或疲劳破坏。基于时域反卷积算法的识别模型可较好地考虑冰载荷的动载荷效应,但冰激应变信号的采样周期对其计算稳定性和识别精度影响较大。利用Green核函数建立船体外板结构冰载荷识别的正问题,并采用Tikhonov正则化算子和广义交叉验证法提升其求解稳定性。结合动态载荷识别信号采样周期选取原则、实测冰载荷数据和外板结构自振特性确定信号采样周期。通过构造分析不同频率施加载荷和不同噪声水平信号干扰的工况以评估选取采样周期的适用性。结果表明,其识别载荷可以较为准确地反映施加载荷的时程特征,且载荷识别精度良好。 展开更多

关键词 采样周期 冰载荷识别 时域反卷积算法 TIKHONOV正则化方法 冰载荷监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

五维地震数据规则化及其在裂缝表征中的应用 被引量：18

14

作者 王霞 李丰 +3 位作者 张延庆 韩冰 钱丽萍 朱斗星 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期844-852,I0011,共10页

五维地震数据通常是指宽方位、宽频带、高密度("两宽一高")采集的地震数据经过保方位角处理后形成的蜗牛道集,因其保留了方位角信息,为解决更复杂的地下各向异性地质问题提供了数据保障。如何挖掘五维数据的应用潜力是地震资... 五维地震数据通常是指宽方位、宽频带、高密度("两宽一高")采集的地震数据经过保方位角处理后形成的蜗牛道集,因其保留了方位角信息,为解决更复杂的地下各向异性地质问题提供了数据保障。如何挖掘五维数据的应用潜力是地震资料解释人员面临的新挑战。本文首次提出了炮检距-方位角域五维内插方法,实现了五维地震数据可视化,即实现了柱状道集显示以及共方位角道集、共炮检距道集、道集切片的显示和抽取;同时以可视化为基础,首次提出了方位统计法计算各向异性强度、绘制玫瑰图的方法,克服了传统椭圆拟合法不能描述多组裂缝的缺陷,提高了裂缝预测精度。 展开更多

关键词 炮检距-方位角域 矩形数据规则化 道集可视化 方位统计法 裂缝预测 各向异性强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

波浪反射系数计算方法的性能分析

15

作者 张茴栋 张德康 +1 位作者 张勇谋 史宏达 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期760-766,共7页

由于噪声和非线性等因素的干扰,波浪场中波浪反射系数的计算精度会受到不同程度的影响,为了在复杂海况中准确地计算反射系数,需要对各算法的精确度和稳定性进行系统研究和分析。本文将噪声项和非线性成分叠加到简谐波中合成符合实际情... 由于噪声和非线性等因素的干扰,波浪场中波浪反射系数的计算精度会受到不同程度的影响,为了在复杂海况中准确地计算反射系数,需要对各算法的精确度和稳定性进行系统研究和分析。本文将噪声项和非线性成分叠加到简谐波中合成符合实际情况的规则波和不规则波;运用各种算法对不同预设反射率的波况进行计算并比较其性能参数;将各方法进一步应用于物理波浪水槽反射系数的计算,再次验证各算法的性能。通过对比最优间距下的计算结果发现,在规则波中,Mansard三点法、Goda两点法和传递函数法性能优于其他算法;在不规则波中,Goda两点法计算频率范围受限,传递函数法分离反射波误差较大,Mansard三点法性能表现最优。本文的研究可为不同波况下反射系数的计算提供理论参考,在模型试验及工程应用中具有一定的实践指导意义。 展开更多

关键词 波浪场 反射系数 频域方法 时域方法 模型试验 性能分析 规则波 不规则波

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于时域逆滤波的宽带脉冲声生成技术 被引量：1

16

作者 代阳 杨建华 +1 位作者 侯宏 陈建平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期688-693,共6页

为了改善扬声器的频率响应,生成稳定、可重复的宽带脉冲声信号,提出了基于时域逆滤波的宽带脉冲波生成技术。首先利用最长序列(MLS)测量扬声器的单位冲激响应,然后设计基于最小二乘(LS)准则和最小均方误差(MMSE)准则下的FIR逆滤波器,最... 为了改善扬声器的频率响应,生成稳定、可重复的宽带脉冲声信号,提出了基于时域逆滤波的宽带脉冲波生成技术。首先利用最长序列(MLS)测量扬声器的单位冲激响应,然后设计基于最小二乘(LS)准则和最小均方误差(MMSE)准则下的FIR逆滤波器,最后将信号分别经过FIR逆滤波器预处理,再次通过扬声器激励,生成了理想的巴特沃斯宽带脉冲信号。实验证明2种逆滤波算法行之有效,可以用于生成声学测试需要的宽带脉冲声,为实现声学性能现场测量提供了一种解决方案。 展开更多

关键词 逆滤波 宽带脉冲法 正则化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于频率域三维等效源的磁梯度张量转化方法

17

作者 李金朋 范红波 +3 位作者 张英堂 李志宁 尹刚 孙富成 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2326-2337,共12页

针对传统空间域条件下等效源计算方法中存在参数设计复杂、受噪声影响较大的问题,提出基于频率域等效源的磁梯度张量正则化转化方法。给出基于频率域地下水平长方体层的磁梯度张量正演理论,为频率域的反演计算提供理论基础;构建频率域... 针对传统空间域条件下等效源计算方法中存在参数设计复杂、受噪声影响较大的问题,提出基于频率域等效源的磁梯度张量正则化转化方法。给出基于频率域地下水平长方体层的磁梯度张量正演理论,为频率域的反演计算提供理论基础;构建频率域三维等效源,并利用迭代法自适应确定地下网格划分深度与精度,实现计算过程的自动化。采用C范数正则化选择方法对地下等效源模型的磁梯度张量数据进行正演计算,提高了计算结果的稳定性。仿真和试验结果表明,在噪声条件下,该方法能够准确还原磁性异常体的磁梯度张量数据,具有较好的抗噪性以及计算效率。 展开更多

关键词 等效源 频率域 磁梯度张量 迭代法 C范数正则化

在线阅读 下载PDF 职称材料