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基于多目标优化策略的最佳无线传感器布置 被引量：1
1
作者 安葳鹏 刘镕飞 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第3期751-758,共8页
无线传感网络消除了物理电缆,降低了结构健康监测系统收集信息的难度,但通常具有较低的带宽和有限的能量.为了使结构健康监测系统获得最有效的信息和最高的网络性能,将最佳无线传感器布置问题表述为一个多目标优化问题,其中信息有效性... 无线传感网络消除了物理电缆,降低了结构健康监测系统收集信息的难度,但通常具有较低的带宽和有限的能量.为了使结构健康监测系统获得最有效的信息和最高的网络性能,将最佳无线传感器布置问题表述为一个多目标优化问题,其中信息有效性被指定为模态保证准则,网络性能通过能量效率与网络连接性相结合来衡量.针对此问题,提出了一种多种群自动学习的鲸鱼优化算法,用整数编码代替二进制编码对解进行编码;采用多种群策略搜索最优解;最后通过自动学习机制加快寻找帕累托最优解集.数值实验表明,优化准则可以在信息有效性和网络性能之间进行权衡,算法能够有效解决最佳无线传感器布置问题,并且优于常用的非支配排序遗传算法. 展开更多
关键词 无线传感网络 结构健康监测 鲸鱼优化算法 最佳传感器布置 多目标优化
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基于改进多目标粒子群算法的码头结构传感器优化布置 被引量：1
2
作者 周鹏飞 张雍 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期243-251,共9页
为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏... 为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏感性和冗余性、损伤识别不适定性以及模态线性独立性的多目标优化函数;改进多目标粒子群算法获取Pareto解集,利用TOPSIS熵权法确定最优传感器布置方案。在某高桩码头试验表明:与有效独立法和有效独立-模态动能法相比,IMOPSO得到的布设方案测点分布更均匀,在灵敏度矩阵条件数、MAC最大非对角元、损伤冗余性指标分别优化了45%、90%、5%以上;多种工况下的损伤位置和程度识别准确率在不同噪声下平均提高5%和7%以上。 展开更多
关键词 码头结构健康监测 传感器优化布置 损伤识别 改进多目标粒子群(IMOPSO)
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考虑碳治理成本的城市居民出行结构优化
3
作者 邬岚 陆文瑄 +3 位作者 杨明 陈茜 杨奇缘 张小奕 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第6期207-213,共7页
优化城市居民出行结构可减少出行碳排放,降低碳治理成本,促进低能耗出行,推动城市可持续发展。关注碳排放后的治理问题,测算碳治理成本,选取碳治理成本最小、交通拥堵与事故成本最低、交通效用最大为目标,以道路网资源、能源消耗为约束... 优化城市居民出行结构可减少出行碳排放,降低碳治理成本,促进低能耗出行,推动城市可持续发展。关注碳排放后的治理问题,测算碳治理成本,选取碳治理成本最小、交通拥堵与事故成本最低、交通效用最大为目标,以道路网资源、能源消耗为约束,构建一种优化城市居民出行结构的多目标线性规划模型。通过对非本地化参数的敏感性分析验证模型稳健性,并进行实例分析。结果表明:考虑碳治理成本的出行结构优化模型能够将碳治理成本降低23.69%,交通拥堵成本降低11.62%,事故成本降低7.05%,交通效能得到提升。 展开更多
关键词 城市交通 出行结构优化 碳治理成本 多目标规划
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高速列车金属/碳纤维混合摩擦吸能结构耐撞性设计及优化
4
作者 许平 舒安麒 +3 位作者 霍钰嘉 阳程星 郭维年 姚曙光 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期358-369,共12页
高速列车端部的吸能结构在碰撞事故中具有至关重要的作用,为保护乘客提供了最后的安全保障。在一般情况下,吸能结构通过其自身的塑性变形来耗散碰撞冲击能量,然而,这种方式可能导致试验研究的重复性较差,同时,也存在冲击力不稳定性问题... 高速列车端部的吸能结构在碰撞事故中具有至关重要的作用,为保护乘客提供了最后的安全保障。在一般情况下,吸能结构通过其自身的塑性变形来耗散碰撞冲击能量,然而,这种方式可能导致试验研究的重复性较差,同时,也存在冲击力不稳定性问题,为此,本文提出一种新型金属/碳纤维混合摩擦吸能结构(HFEAS),该结构由轴瓦、防爬装置、预紧螺栓、内管铁、摩擦板和摩擦金属/CFRP管组成。利用MM3000摩擦试验机测定样件摩擦因数,基于试验结果并结合复合材料的损伤特性,建立混合摩擦吸能结构的有限元模型,对有限元模型进行试验验证,研究不同结构参数对其耐撞性的影响。通过采用GRSM方法进行多目标优化,确定该新型摩擦吸能结构撞击力学参数的最优参数配置,并基于试验设计移动最小二乘法建立摩擦管直径D、螺栓预紧力F和钢铁层厚度t关于能量吸收(EA)、比能量吸收(SEA)和初始峰值(PCF)的响应面模型。采用多目标遗传算法对其力学参数进行优化,通过多目标优化的帕累托前沿得到该摩擦吸能结构的最优参数配置。研究结果表明:螺栓预紧力F对HFEAS的影响最大;当F从1 000 N增加到10 000 N时,峰值力增加了7倍,平台力增加了10倍。混合摩擦吸能结构将复合材料的轻量化与摩擦学特性相结合,为吸能结构的改进和发展提供了新的方向。 展开更多
关键词 轨道交通 耐撞性 摩擦吸能结构 碳钎维材料 多目标优化
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基于树结构Parzen估计器的自动驾驶仿真测试关键场景生成方法
5
作者 秦琴 杨志胜 +2 位作者 李道鑫 沈知玮 曹晓琳 《汽车技术》 北大核心 2025年第5期39-46,共8页
针对高维空间中生成关键场景场景数量呈指数增长,传统人工构造或随机搜索方法难以兼顾覆盖率与效率问题,提出基于单目标树结构Parzen估计器(TPE)和多目标树结构Parzen估计器(MOTPE)的搜索方法。通过CARLA模拟器搭建软件在环自动化仿真... 针对高维空间中生成关键场景场景数量呈指数增长,传统人工构造或随机搜索方法难以兼顾覆盖率与效率问题,提出基于单目标树结构Parzen估计器(TPE)和多目标树结构Parzen估计器(MOTPE)的搜索方法。通过CARLA模拟器搭建软件在环自动化仿真测试框架,以天气要素为例,对比不同搜索算法的关键场景生成效果。试验结果表明:基于TPE的搜索方法和基于MOTPE的方法相较于随机搜索方法生成的关键场景数量分别提高3.11倍和2.06倍,MOTPE方法的场景质量方面是TPE的1.53倍,配合场景自动化生成与测试框架,可有效解决场景数量爆炸问题,发现具有高测试价值的场景。 展开更多
关键词 自动驾驶 场景生成 TPE MOTPE CARLA
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融合多尺度交叉注意力和边缘感知的伪装目标检测
6
作者 郝子强 张庆宝 +2 位作者 赵世豪 王焯豪 詹伟达 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第10期228-237,共10页
针对当前伪装目标检测算法无法准确、完整地检测出目标对象和其边缘的问题,提出了一种融合多尺度交叉注意力和边缘感知的伪装目标检测网络(multi-scale cross attention and edge perception network,MAEP-Net)。利用Res2Net-50提取图... 针对当前伪装目标检测算法无法准确、完整地检测出目标对象和其边缘的问题,提出了一种融合多尺度交叉注意力和边缘感知的伪装目标检测网络(multi-scale cross attention and edge perception network,MAEP-Net)。利用Res2Net-50提取图像的原始特征,并采用融合了多尺度交叉注意力的特征金字塔结构从通道、空间两个维度挖掘目标位置信息和凸显伪装目标区域特征;使用定位模块对目标的大致位置进行准确定位;边缘感知模块抑制低级特征中背景的噪声,融合边缘特征以获取更多的边缘细节信息;细化模块通过注意力机制分别从前景和背景两个方向关注目标线索,利用边缘先验、语义先验、领域先验、区域先验知识进一步细化目标结构和边缘轮廓。在3个公开数据集上的实验表明,所提算法相较于12种主流算法在4个客观评价指标上均取得了最优表现,尤其是在COD10K数据集上所提算法的加权平均值F-measure和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别达到0.797和0.031。由此可见,所提算法在COD任务上具有较好的检测效果。 展开更多
关键词 多尺度交叉注意力 边缘感知 伪装目标检测 特征金字塔结构
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全金属可溶桥塞卡瓦结构锚定性能优化
7
作者 崔璐 常文权 +4 位作者 王澎 邹方 赵景辉 王航 程嘉瑞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期118-127,共10页
全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接... 全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接触应力的4个主要参数齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角为对象,分析不同参数下前后排卡瓦牙对套管的咬合深度及接触应力的变化趋势。结果表明:随着齿槽轴心角增大,套管咬合深度差值先减小后增大,套管接触应力差值逐渐减小,齿槽轴心角为28°时咬合较为均匀;随着齿槽深度的增大,套管咬合深度差值逐渐增大,套管接触应力差值出现上下波动,齿槽深度为6.7 mm时咬合较为均匀;随着齿端距的增大,套管咬合深度差值不断增加,套管接触应力差值先逐渐增大最后保持稳定,齿端距为13 mm时咬合较为均匀;随着齿槽倾角的增加,套管咬合深度差值和套管接触应力差值逐渐增大,齿槽倾角为65°或67°时咬合较为均匀。以齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角的变化作为输入层,以套管接触应力和咬合深度作为输出层,应用多目标优化方法确定出卡瓦基座最优结构参数为:齿槽轴心角为27.9°,齿槽深度为6.7 mm,齿端距为13 mm,齿槽倾角66°。在最优参数下套管的接触应力和咬合深度在轴向更加均匀。 展开更多
关键词 全金属可溶桥塞 卡瓦结构 锚定性能 多目标优化 井下压裂工具
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双重领导研究述评与展望
8
作者 王季 罗莎 肖宇佳 《南开管理评论》 北大核心 2025年第5期197-208,共12页
传统组织管理理论普遍推崇单一领导,然而现实中一些组织为了应对其内部共存的多重制度逻辑所形成的多重目标挑战,开始建立由两个领导者共同管理的双重领导结构。尽管在管理实践中双重领导现象广泛存在,但理论界对于双重领导的理论探索... 传统组织管理理论普遍推崇单一领导,然而现实中一些组织为了应对其内部共存的多重制度逻辑所形成的多重目标挑战,开始建立由两个领导者共同管理的双重领导结构。尽管在管理实践中双重领导现象广泛存在,但理论界对于双重领导的理论探索尚处于起步阶段。基于此,本文首先在文献梳理的基础上界定双重领导的概念,并通过概念辨析进一步明确其内涵和外延;其次,本文系统归纳双重领导研究的相关理论基础,为双重领导的合理性和有效性论证提供了必要的理论支撑;在此基础上,从动机驱力、合作基础、协作机制和组织影响四个方面构建双重领导研究的理论框架,揭示双重领导理论形成过程中研究主题之间的内在逻辑关系;最后,提出未来研究方向,为学者后续开展中国情境下的双重领导研究提供理论借鉴。研究结果不仅对组织管理及公司治理相关研究具有重要的学术价值,还为中国情境下的双重领导实践提供了启示性建议。 展开更多
关键词 双重领导 领导结构 多元化目标 研究综述
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两阶段填充采样的半监督昂贵多目标优化算法
9
作者 谭瑛 任新宇 +1 位作者 孙超利 王思思 《计算机应用》 北大核心 2025年第5期1605-1612,共8页
利用计算成本低廉的代理模型替换昂贵目标函数评价,以辅助进化算法对昂贵黑盒多目标优化问题的求解,近年来受到广泛关注。模型的准确度在代理模型辅助的多目标进化算法(MOEA)中发挥着重要作用,特别是当目标函数数量较多时,不准确的模型... 利用计算成本低廉的代理模型替换昂贵目标函数评价,以辅助进化算法对昂贵黑盒多目标优化问题的求解,近年来受到广泛关注。模型的准确度在代理模型辅助的多目标进化算法(MOEA)中发挥着重要作用,特别是当目标函数数量较多时,不准确的模型很容易引导算法朝错误的方向搜索;但目标函数评价昂贵,很难获得充裕的样本训练高质量的代理模型。因此,提出一种两阶段填充采样的半监督昂贵多目标优化算法(TISS-EMOA)。该算法引入半监督技术,选择部分无标签数据扩充训练数据集,从而提升模型的准确性;同时,提出两阶段选点的填充采样准则,以期在评价次数有限的情况下获得昂贵多目标优化问题的较优解集。为验证TISS-EMOA的有效性,在DTLZ1~DTLZ7基准测试问题以及车辆正面结构优化设计上进行了实验。与当前具有代表性的5种代理模型辅助进化多目标算法的对比结果显示,TISS-EMOA在28个基准测试问题中获得了25、28、28、24、23个更好或相当的改进的反转世代近距离(IGD+)。 展开更多
关键词 半监督学习 多目标优化 填充采样准则 代理模型 车辆正面结构
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多层结构底板破坏深度精确预测与Matlab实现
10
作者 李昂 王伟东 +6 位作者 牟谦 王峰 马政和 赵磊 黄刚 周永根 田胜祺 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期261-274,共14页
矿井煤岩层开采工作面底板扰动会诱发底板隔水岩层上部受到破坏,底板破坏深度计算是科学确定底板破坏深度的基本前提。以往采用单一岩层底板塑性滑移线场理论计算往往与实际偏差较大,原因在于底板破坏范围内其结构主要由多层结构组成。... 矿井煤岩层开采工作面底板扰动会诱发底板隔水岩层上部受到破坏,底板破坏深度计算是科学确定底板破坏深度的基本前提。以往采用单一岩层底板塑性滑移线场理论计算往往与实际偏差较大,原因在于底板破坏范围内其结构主要由多层结构组成。首先构建多层结构底板塑性滑移线场力学模型,推导出多工况下底板破坏深度解析解,并优化出5种计算多层结构底板破坏深度计算工况;其次分析多层结构底板破坏深度人工计算方法的不足及误差原因;提出了计算多层结构底板破坏深度逻辑流程,借助Matlab语言开发了多层结构底板破坏深度计算系统,并结合实际工况分析该系统的可靠性和稳定性。结果表明:①多层结构底板破坏深度计算过程中多数工况需多次利用泰勒展开式和一元四次方程求解,人工计算过程冗长繁杂,极易导致计算结果出现偏差;②通过手算和机算(Matlab内置函数)对比计算同一工况下相同参数时底板最大破坏深度,可知随底板层数增多,人工求解过程中因泰勒展开式的多次运用导致底板破坏深度计算结果累积误差增大,而Matlab编程求解过程中避免泰勒式应用,其结果更符合现场实际需求;③软件主界面包含层数、层厚、力学参数及输入框、计算按钮等功能,可快速智能判别工况,计算出底板最大破坏深度及开采面至底板最大破坏深度水平距离;④将平煤某矿相关岩性力学参数代入该软件求解,通过对比分析5层结构底板最大破坏深度理论值、拟合值、实测值及软件值可知,理论值与实测结果偏差0.57 m,软件值与实测值相差0.14 m,多层计算结果下软件计算更符合实际需求,可为底板水害防治及安全开采提供可靠的技术参数。 展开更多
关键词 多层结构底板 破坏深度 塑性滑移线场 Matlab内置函数 计算软件
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基于NSGA-Ⅱ与BP神经网络的复合材料身管结构参数优化
11
作者 孙磊 韩书永 +2 位作者 马梦蹊 王坚 刘宁 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第3期115-122,共8页
针对复合材料身管结构设计时多个性能指标设计要求,在Isight中集成BP神经网络、Solidworks参数化几何模型及Abaqus有限元仿真模型通过NSGA-Ⅱ遗传算法对多个目标进行优化。优化目标值为身管的一阶固有频率、质量以及复合材料缠绕部位处... 针对复合材料身管结构设计时多个性能指标设计要求,在Isight中集成BP神经网络、Solidworks参数化几何模型及Abaqus有限元仿真模型通过NSGA-Ⅱ遗传算法对多个目标进行优化。优化目标值为身管的一阶固有频率、质量以及复合材料缠绕部位处的身管内壁最大等效应力,复合材料身管三段复合缠绕位置处的金属内衬直径以及复合材料缠绕角度为设计变量。通过BP神经网络建立代理模型,再通过NSGA-Ⅱ遗传算法对多个目标进行优化求解,解得复合材料身管结构参数的Pareto最优解集。通过优化结果可知,采用遗传算法多目标优化生成的Pareto前沿面最优解集分散地较为均匀,优化解集的复合材料身管结构参数方案在刚度、强度和质量方面均有改善,为复合材料身管结构设计和优化提供了参考。 展开更多
关键词 复合材料 多目标结构优化 BP神经网络代理模型 NSGA-Ⅱ算法
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基于混合寻优算法的弹药储运舱绝热性能优化设计
12
作者 王飞 杜韩东 +4 位作者 谢兰川 王纪林 代小强 蔡薇 吴道勋 《表面技术》 北大核心 2025年第10期275-283,共9页
目的 优化储运舱在极寒和高温环境下的隔热保温性能,以减小高价值弹药在储运中受极端环境温度的影响。方法 通过构建复合结构储运舱的三维流-固-热耦合计算模型,采用Fluent和Hypermesh的二次开发技术,实现舱室复合隔热保温结构自动参数... 目的 优化储运舱在极寒和高温环境下的隔热保温性能,以减小高价值弹药在储运中受极端环境温度的影响。方法 通过构建复合结构储运舱的三维流-固-热耦合计算模型,采用Fluent和Hypermesh的二次开发技术,实现舱室复合隔热保温结构自动参数化建模与分析,基于混合寻优算法完成对复合隔热保温结构的多目标优化设计。结果 优化后的舱室复合隔热保温结构面密度降低17.3%,厚度降低22.5%;高温环境下2 h时温度降低2.5 K,极寒环境下2 h时温度升高6.5 K;优化后舱内温度满足在高温环境下2 h时测点的温度低于298.15 K,极寒环境下2 h时测点的温度高于283.15 K的设计要求。结论 构建的多层复合结构流-固-热耦合仿真模型计算结果与试验误差在2%以内,能够有效评估储运舱的热性能;降低材料的导热系数、增加隔热层厚度能够提升舱室热防护性能;降低内饰层发射率对高温环境下的舱室隔热性能有利,提高内饰层的发射率对极寒环境下的舱室保温有利。 展开更多
关键词 极端环境 隔热保温结构 发射率 混合寻优算法 多目标优化
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基于多目标粒子群-遗传混合算法的高速球轴承优化设计方法
13
作者 杨文 叶帅 +2 位作者 姚齐水 余江鸿 胡美娟 《机电工程》 北大核心 2025年第2期226-236,共11页
目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出... 目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多,对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高,对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构,提升其服役性能,以新能源汽车电驱系统6206轴承为例,提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先,建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型;然后,利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作,引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制,解决了带约束优化问题求解和局部最优问题,增强了算法的收敛速度和解集探索能力;最后,在特定工况下对轴承结构进行了优化,采用层次分析法,从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明:在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下,以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析,结果显示,优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 高速球轴承结构设计 多目标粒子群-遗传混合算法 改进非支配排序遗传算法 优化设计目标函数 层次分析法 6206型深沟球轴承
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基于神经网络代理模型的门式墩优化方法及软件研发
14
作者 柏华军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期106-112,共7页
针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化... 针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化数学模型;然后,基于有限元法构建门式墩训练样本集,采用拉丁超立方开展试验设计,建立BPNN神经网络代理模型;最后,采用NSGAII遗传优化算法对BPNN神经网络代理模型进行搜索,实现门式墩最优结构尺寸和钢束线形的搜索推荐。依托某门式墩结构设计,开展算法有效性和效率验证,结果表明,案例的优化时间由有限元法的45 h缩短至智能优化算法的15 min,优化算法在保证预测精度的同时提高优化效率180倍。 展开更多
关键词 铁路桥梁 门式墩 结构优化 BP神经网络 代理模型 多目标优化 NSGAII算法 拉丁超立方设计
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四水准设防下摇摆框架基于性能的抗震设计方法
15
作者 阎石 付江监 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第3期522-531,共10页
与传统框架结构相比,摇摆框架结构在地震作用下具有损伤小、残余变形小等优异的抗震韧性性能,体现出可恢复功能结构的典型特征。因此,需要匹配更高标准的抗震性能目标,并建立相应目标下的设计方法。首先,在传统建筑结构“三水准”抗震... 与传统框架结构相比,摇摆框架结构在地震作用下具有损伤小、残余变形小等优异的抗震韧性性能,体现出可恢复功能结构的典型特征。因此,需要匹配更高标准的抗震性能目标,并建立相应目标下的设计方法。首先,在传统建筑结构“三水准”抗震设防目标和可恢复功能结构“四水准”抗震设防目标的基础之上,完成符合摇摆框架结构基于性能的抗震设计的具体韧性性能水准的划分、目标的定义以及指标的量化。然后,在明确摇摆框架结构弹塑性地震响应基本规律与抗震韧性性能的基础之上,给出基于性能的抗震设计流程,并以一幢四层钢筋混凝土框架结构为例,展示四水准抗震设防目标下基于性能设计方法的工程算例。最后,选用6条天然地震波对其进行动力弹塑性时程分析,模拟建筑物遭遇罕遇地震时的结构响应。研究结果表明,摇摆框架结构在罕遇地震作用下,最大层间位移角满足设计要求的性能目标,并表现出损伤程度低、残余变形小、复位能力好等优异的抗震韧性性能特点。验证了摇摆钢筋混凝土框架结构在四水准抗震设防目标下性能化抗震设计方法的可行性。 展开更多
关键词 四水准抗震设防目标 摇摆框架结构 基于性能的抗震设计方法 动力时程分析 层间侧移角
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冲击波和破片联合作用下多层级复合防护结构设计与优化 被引量：1
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作者 周猛 梁民族 +2 位作者 陈荣 林玉亮 张玉武 《含能材料》 北大核心 2025年第3期236-245,共10页
为高效防护弹药近场爆炸产生的冲击波和破片联合载荷,设计了包括抗侵彻层、协调支撑层和缓冲吸能层的多层级复合防护结构,建立了有限元分析模型并开展了近场爆炸试验进行验证。基于有限元仿真结果,构建了复合防护结构的响应面代理模型,... 为高效防护弹药近场爆炸产生的冲击波和破片联合载荷,设计了包括抗侵彻层、协调支撑层和缓冲吸能层的多层级复合防护结构,建立了有限元分析模型并开展了近场爆炸试验进行验证。基于有限元仿真结果,构建了复合防护结构的响应面代理模型,并以复合防护结构的面密度和总厚度为优化目标,采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)分别对破片单独作用、冲击波单独作用以及两者联合作用下,复合防护结构的厚度配置进行了多目标优化,得到了Pareto最优解集。结果表明,相比于初始结构,破片单独作用下优化后复合防护结构的面密度最高可降低19.2%,厚度最高可降低10.0%;冲击波单独作用下复合防护结构的面密度最高可降低34.9%,厚度最高可降低27.5%;冲击波和破片联合作用下复合防护结构的面密度最高可降低19.2%,厚度最高可降低10.0%。对于限制厚度不超过40 mm的典型应用场景,优化后复合防护结构的面密度比初始构型降低约17.5%,总厚度降低约9.1%。同时观察到,破片单独作用和联合作用下得到的Pareto最优解集几乎相同,这表明加装复合防护结构后冲击波对破片后续作用的影响明显减弱,即复合防护结构有效抑制了冲击波和破片的联合作用效果。 展开更多
关键词 近场爆炸 破片 冲击波 复合防护结构 多目标优化
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基于改进YOLO v5算法的混凝土结构表观损伤检测方法 被引量：1
17
作者 罗大明 谢俊科 +1 位作者 李凡 牛荻涛 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期159-166,218,共9页
针对混凝土结构损伤人工检测方法主观性强、效率低的问题,提出了一种基于改进YOLO v5算法的混凝土结构损伤检测方法.首先,将YOLO v5的耦合头更换为解耦头,可有效避免目标损伤信息和背景信息相互干扰的问题,提高模型的特征表达能力;其次,... 针对混凝土结构损伤人工检测方法主观性强、效率低的问题,提出了一种基于改进YOLO v5算法的混凝土结构损伤检测方法.首先,将YOLO v5的耦合头更换为解耦头,可有效避免目标损伤信息和背景信息相互干扰的问题,提高模型的特征表达能力;其次,在YOLO v5中加入了包含通道注意力模块和空间注意力模块的CA注意力机制,使模型忽略掉一些无关信息,可以更好关注到目标损伤的特征信息.通过建立的4101张包含实际工程中混凝土结构裂缝、剥落和露筋三种类型损伤的数据集对模型性能进行对比验证.试验结果表明:相较于YOLO v5模型,改进后的模型在混凝土裂缝、剥落和露筋的检测平均精度值分别提升了2.6%、1.3%和0.5%,mAP值提高了1.4%,且mAP值和FPS值均优于Faster R-CNN和YOLO v3目标检测算法,可较好满足实际工程中混凝土结构损伤检测任务的需求. 展开更多
关键词 混凝土结构 损伤检测 YOLO v5算法 注意力机制 目标检测
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CeO_(2)@La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3)-δ电解质的制备及半导体离子燃料电池性能研究
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作者 刘彦贝 王若名 +7 位作者 刘娟 Taimoor Raza 陆玉正 Rizwan Raza 朱斌 李松波 安胜利 云斯宁 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1353-1362,共10页
开发高离子电导率的电解质对于提升半导体离子燃料电池(SIFC)在中低温下的电化学性能至关重要。为此,采用溶剂热法制备核-壳结构CeO_(2)@La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3)-δ(CeO_(2)@LSCF)复合电解质材料,通过对其物相信息、微... 开发高离子电导率的电解质对于提升半导体离子燃料电池(SIFC)在中低温下的电化学性能至关重要。为此,采用溶剂热法制备核-壳结构CeO_(2)@La_(0.6)Sr_(0.4)Co_(0.2)Fe_(0.8)O_(3)-δ(CeO_(2)@LSCF)复合电解质材料,通过对其物相信息、微观形貌及价态演变进行分析,进一步将其作为SIFC电解质测试其电化学性能和燃料电池性能,研究核-壳结构异质界面电荷传输及内建电场作用机理。结果表明:550℃时,CeO_(2)@LSCF作为燃料电池的电解质,在1.08 V开路电压下,获得942.2 mW·cm^(-2)的最大输出功率密度。作为混合离子和电子导体的SIFC电解质材料,核-壳结构CeO_(2)@LSCF具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 复合材料 燃料电池 电解质 核-壳结构 内建电场 异质结
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场景结构知识增强的协同显著性目标检测 被引量：1
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作者 胡升龙 陈彬 +1 位作者 张开华 宋慧慧 《计算机工程》 北大核心 2025年第1期31-41,共11页
现有的协同显著性目标检测(CoSOD)方法通过挖掘组内一致性与组间差异性来学习判别性表征,这种范式因缺乏语义标签的引导导致所学表征的判别性受限,难以应对复杂的非协同目标的干扰。为了解决这一问题,提出一种新的场景结构知识增强的Co... 现有的协同显著性目标检测(CoSOD)方法通过挖掘组内一致性与组间差异性来学习判别性表征,这种范式因缺乏语义标签的引导导致所学表征的判别性受限,难以应对复杂的非协同目标的干扰。为了解决这一问题,提出一种新的场景结构知识增强的CoSOD模型SSKNet。SSKNet利用大模型mPlug构建目标间场景结构语义关系并通过分割一切模型(SAM)将这种结构语义关系转移到最终的协同显著性结果中。具体来说:首先,为了学习语义知识,引入图像场景理解大模型,对图像组中的图像进行理解,并得到表示结构语义的文本描述组,这些文本描述组以文本的形式描述图像的显著内容;接着,为了获取协同显著信息,设计协同提示提取(CoPE)模块,通过在一组描述文本中使用协同注意力机制获取协同显著文本;最后,为了将协同显著文本转化为协同显著掩码,引入SAM,将协同显著文本以文本提示的方式引导SAM分割协同显著目标,获取最终的协同显著检测掩码。在3个公开数据集CoSal2015、CoCA和CoSOD3k上的实验结果表明,SSKNet模型的综合评估指标Fβ的取值分别为0.910、0.750和0.887,达到了先进水平。 展开更多
关键词 场景结构知识 大模型 分割一切模型 协同显著性目标检测 深度学习
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多目标优化基坑双边耦合变形控制设计建模及求解方法
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作者 丁小文 龙思桦 +3 位作者 叶快 万琪伟 丁海滨 徐长节 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期126-133,共8页
在城市建设中,基坑工程的安全性和经济性至关重要。由于传统的基坑围护结构设计方法通常依赖保守策略并主要关注强度控制,导致其在精确控制变形方面效率低下,无法满足现代城市建设的复杂需求。为解决这些问题,提出一种新的逆向设计多目... 在城市建设中,基坑工程的安全性和经济性至关重要。由于传统的基坑围护结构设计方法通常依赖保守策略并主要关注强度控制,导致其在精确控制变形方面效率低下,无法满足现代城市建设的复杂需求。为解决这些问题,提出一种新的逆向设计多目标优化模型,该模型融合了变形控制与经济性,旨在提高基坑围护结构设计的效率和经济效益。该模型包含一个双边耦合的基坑围护变形计算模型、一个整合变形控制和成本优化的多目标框架、一个基于元启发式算法的求解策略。与四种元启发式算法的比较和结合实际工程案例的深入分析表明,该方法不仅能实现基坑围护结构的精确变形控制,同时优化了成本效益,特别是半经验半随机的启发式算法在处理复杂优化问题时表现出的更高效率和广泛适用性。 展开更多
关键词 多目标优化模型 逆向设计 结构优化 元启发式算法 基坑 围护结构
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