山东大学学报 (工学版)

一种新的博弈树搜索方法

张明亮李凡长

2009, 39(6): 1-7.

摘要 ( 983 )

PDF (845KB) ( 2376 )

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通过对机器博弈主要搜索算法的深入分析和实践,提出了在博弈树一层结点中以广度优先方式,运用接力式空窗探测技术反复淘汰到只剩一个结点的新搜索方法. 该方法面向应用,搜索过程易控,理论上的最小搜索极限小于极小博弈树. 对比实验表明,该算法平均搜索效率高于PVS搜索和MTD(f)方法，并且使用该方法的迭代深化对博弈树优化效果最佳,从而使迭代深化搜索应用范围更加广泛. 

一种改进的免疫克隆选择算法

刘琼吴小俊

2009, 39(6): 8-12.

摘要 ( 925 )

PDF (865KB) ( 1867 )

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针对传统免疫克隆选择算法收敛速度较慢的问题,结合克隆概率和免疫概率的自适应变换、群体灾变算法以及有无记忆库思想,提出了无记忆库的自适应免疫克隆选择算法与有记忆库的自适应免疫克隆选择算法，并将其应用于TSP问题.群体灾变算法的应用便于使算法尽快摆脱迟钝状态,并使算法能够保持抗体多样性.自适应方法的应用使得算法在进化初期有较强的全局搜索能力和较弱的局部搜索能力,随着进化的进行,全局搜索能力逐渐减弱,局部搜索能力逐渐增强,便于找到全局最优点.仿真实验结果表明,与传统的免疫克隆算法相比,该算法有效克服了早熟问题,保持了抗体的多样性,而且收敛速度较快.

异常检测综述

陈斌陈松灿潘志松李斌

2009, 39(6): 13-23.

摘要 ( 1716 )

PDF (1025KB) ( 4416 )

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异常检测旨在检测出不符合期望行为的数据,因而适合应用于故障诊断、入侵和欺诈检测以及数据预处理等多个领域.针对目前众多的专用和通用异常检测方法,本文侧重对基于统计的主流异常检测方法进行了回顾,力图提供一个新的结构化的异常检测方法的认识框架,并依据其监督和无监督学习算法的原理进行了简单分类,特别对部分异常检测方法间的等价性进行了深入探讨.

蚁群算法解决连续优化问题的新途径

孙海鹰陈崚

2009, 39(6): 24-30.

摘要 ( 818 )

PDF (682KB) ( 1181 )

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为了克服蚁群算法难以直接处理连续优化问题的缺陷,在保持蚁群算法基本框架的基础上,将传统蚁群算法中蚂蚁由解分量的信息素和启发式的乘积值按比例来决定取值概率的方式,改为根据连续的概率分布函数来取值.并将函数在各个维上的极值点方向作为蚂蚁搜索的启发式信息.在标准测试函数上的试验结果显示,该算法不但具有较快的收敛速度,而且能够有效地提高解的精确性,增强了算法的稳定性.

基于线性判别分析的加权零空间算法及在人脸识别中的应用

张玉华王欣

2009, 39(6): 31-34.

摘要 ( 795 )

PDF (771KB) ( 2152 )

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线性判别分析(LDA)用于人脸识别时,存在因训练样本不足引起类内散布矩阵奇异的小样本问题.基于LDA的传统零空间方法首先去掉总体散布矩阵的零空间进行降维,可以避免小样本问题.提出了一种加权零空间特征提取方法,并对加权系数进行了讨论.在人脸数据库上的实验结果验证了其有效性.

一类不确定高阶随机非线性系统的自适应镇定

张健刘允刚

2009, 39(6): 35-47.

摘要 ( 858 )

PDF (460KB) ( 1265 )

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基于ADRC的低速位置伺服系统及其仿真

杨福广李贻斌阮久宏荣学文宋锐

2009, 39(6): 48-52.

摘要 ( 893 )

PDF (1308KB) ( 1503 )

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低速位置伺服系统中的非线性摩擦力、参数摄动以及外部扰动等因素都会降低系统的精度. 本文对无刷直流电机低速位置伺服控制方法进行了研究. 简要介绍了自抗扰控制器,利用Stribeck摩擦模型和二阶自抗扰控制器构建位置伺服系统并确定控制器参数,最后与PD控制和滑模控制进行比较仿真实验. 实验结果表明,基于自抗扰控制的低速位置伺服系统具有较好的动态和稳态性能,对系统内部参数摄动和外部扰动以及非线性摩擦都具有很强的鲁棒性.

生产调度广义析取规划模型求解算法

夏茂森郭庆强张斌

2009, 39(6): 53-57.

摘要 ( 866 )

PDF (293KB) ( 2565 )

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充分考虑广义析取规划模型利用符号逻辑表达关系这一特点,提出一种新的基于逻辑分支的分支定界算法.首先结合生产工艺的特点,使用分支变量的选取准则确定出部分离散变量,然后应用逻辑分支的方法确定逻辑变量之间的关系,再分别应用逻辑推理确定其它的离散变量.根据算法详细实现步骤,对一个典型的间歇过程生产调度模型求解,并对结果进行分析和说明.仿真结果表明,依据模型布尔变量之间存在的关系,通过逻辑分支和推理剪掉了大量分支,提高了问题的求解效率并得到了最优解.

基于LZ复杂度的脉搏传播时间变异性分析

刘澄玉杨静李斌孙处然刘常春

2009, 39(6): 58-62.

摘要 ( 787 )

PDF (920KB) ( 1821 )

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针对传统脉搏传播时间获取不够准确的缺陷,建立了一种基于信号生理意义的心桡脉搏传播时间(h-rPTT)获取方法,准确获取到h-rPTT序列.同时对LZ复杂度算法中的二值化方法进行了改进,提出一种基于移动窗口均值的二值化方法.依据LZ复杂度算法中二值化方法的不同,定义了3种复杂度D1、D2、D3,利用D1、D2、D3对30例正常组和高血压组受测者进行了对比分析,结果表明基于移动窗口均值的LZ复杂度D3对正常组和高血压组的区分度最好.

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考虑相关车流的交通流格子模型

刘涛贾磊朱文兴

2009, 39(6): 63-67.

摘要 ( 667 )

PDF (1188KB) ( 1519 )

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在只考虑前面车流的交通流格子模型的基础上,充分考虑后面车流以及相关车流的作用,提出一种新的交通流格子模型. 应用线性稳定性理论进行分析,得出车流的稳定条件、亚稳态条件及不稳定条件. 通过加强后面车流和相关车流的作用,交通流的稳定性得到了提高.数值模拟对比了几种格子模型的稳定特性,结果表明考虑后面车流及相关车流的模型能够增强系统稳定性,有效抑制交通阻塞的发生. 

基于康普顿散射的物体厚度测量方法

左凯孙同景李振华

2009, 39(6): 68-71.

摘要 ( 798 )

PDF (1382KB) ( 1978 )

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TBM刀具三维破岩仿真

谭青张魁夏毅敏王凯聂卫

2009, 39(6): 72-77.

摘要 ( 782 )

PDF (1210KB) ( 2345 )

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根据TBM现场施工的特点,探索在ANSYSLS／DYNA环境下建立TBM刀具三维破岩仿真模型的方法. 通过算例成功模拟了某型TBM常截面盘形滚刀滚压破碎混凝土的施工过程,获得了TBM盘形滚刀的三向力以及刀圈、混凝土的应力场、刀刃侧滑等信息,并对其进行了分析. 仿真结果表明:盘形滚刀破岩过程呈现明显的跃进式破碎的特点，刀圈侧滑以及应力集中等现象是造成刀具失效的主要原因.该结论为刀盘的结构设计和工程施工维护提供了基础数据.

基于Python的GTK+与VTK混合编程及应用

李心成孙殿柱

2009, 39(6): 78-81.

摘要 ( 982 )

PDF (432KB) ( 1805 )

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采用Python语言封装GTK+与VTK的函数接口,实现VTK渲染窗口在GTK+界面中的嵌入.通过Glade图形界面生成器生成GTK+图形界面,采用C／C+〖KG-*3]+语言编写GUI应用程序功能模块并封装成python接口函数库,完成GTK+界面模块、渲染模块和功能模块的有机集成.实例证明该方法可有效提高应用程序开发效率,研发的应用程序系统可移植性好、运行效率高.

金属板料渐进成形零件厚度分布研究

韦红余高霖李泷杲周晚林

2009, 39(6): 82-87.

摘要 ( 819 )

PDF (1080KB) ( 1196 )

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金属板料渐进成形过程中,由于简单夹具和成形零件自身的约束作用,材料在成形工具等高线层上的进给方向基本没有变形,符合平面应变规律,在此基础上提出厚度余弦分布规律,即渐进成形零件的厚度与成形角和坯料初始厚度呈余弦关系.设计并成形了四组实验零件，验证该规律的有效性.实验证明无论是规则的回转体,还是不规则的异形体零件,厚度分布都基本符合余弦规律.根据厚度分布的余弦规律,开发了厚度预报软件.

大客车车身结构多工况综合优化分析

陈光崔玲高云凯

2009, 39(6): 88-91.

摘要 ( 841 )

PDF (1266KB) ( 1669 )

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建立了某半承载式大客车车身骨架结构的有限元模型,基于NASTRAN软件平台进行3种工况下的截面尺寸综合优化,确定了最优的综合优化方案. 通过分析校核可知,采用结构综合优化方法,可以在确保大客车车身刚度、强度和模态等性能指标的前提下,实现结构多工况优化分析和车身结构的轻量化.

自由表面流动的三维SPH数值仿真研究

焦培刚周以齐王喜仓

2009, 39(6): 92-96.

摘要 ( 766 )

PDF (1859KB) ( 1421 )

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使用三维光滑粒子动力学(SPH)方法研究了自由表面流动问题,使用自编的三维SPH程序完成了溃坝算例。三维SPH模拟结果与两维SPH结果及实验结果保持一致,验证了三维SPH方法的可行性.数值仿真结果表明,在三维溃坝过程中,流体的形状、位置、速度等主要物理现象可以很好地进行模拟.通过合理地设置输入条件、边界条件及状态方程等仿真控制参数,提出的三维SPH方法可以很容易地进行扩展,可以处理许多其它的三维流体仿真问题.

压力容器的无量纲设计法及其应用(Ⅰ)

胥晓东刘燕王威强陈同蕾刘琦

2009, 39(6): 97-100.

摘要 ( 1014 )

PDF (439KB) ( 1450 )

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压力容器无量纲设计法可以代替传统设计方法,它能够简化设计过程、减少设计工作量.在归纳压力容器现行设计方法的基础上,给出无量纲化设计法的原理和步骤.通过引入尺寸基准和压力基准的方式,构造两类无量纲参数即相对计算压力和相对尺寸,在设计过程中,使相对计算压力成为主要设计因素.利用该方法,对压力容器主体几种典型结构进行计算分析与无量纲转化,获得圆柱形筒体、球形封头、卡箍紧固结构的无量纲转化公式,完成设计开发阶段的重要内容,为应用无量纲设计法奠定了基础.

压力容器的无量纲设计法及其应用(Ⅱ)

胥晓东刘燕王威强陈同蕾刘琦

2009, 39(6): 101-104.

摘要 ( 917 )

PDF (256KB) ( 1172 )

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无量纲设计法开发阶段的计算结果,可以简便、直接地用在压力容器设计中.利用无量纲化公式,经过分析与计算,获得圆柱形筒体、球形封头、卡箍紧固结构的无量纲设计结果,即关于相对结构尺寸与相对计算压力之间的系列拟合关系式和曲线，并利用所获得的结果对2台结构相同、计算压力和规格不同的压力容器进行设计.根据相关标准对其进行强度校核,验证了无量纲设计结果的正确性.

不同轮压分布形式对半刚性路面结构力学响应的有限元分析

姚占勇田腾辉

2009, 39(6): 105-110.

摘要 ( 871 )

PDF (2246KB) ( 1218 )

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针对轮胎接地形状的不规则性和轮压分布的不均匀性,运用三维有限元方法分析了轮压在圆形均匀分布、矩形均匀分布和矩形非均匀分布3种轮载作用形式下半刚性路面结构的力学响应.计算表明,轮压作用于路面的形状和非均匀性均对沥青路面的力学响应有显著的影响,尤其是超载时,圆形均布假设和矩形均布假设均不能正确反应半刚性结构层内部的剪切指标,只有矩形非均布假设能够很好地反应.研究提出,欠载及标准轴载时,可以采用圆形均布假设进行路面结构力学响应的分析;超载时,鉴于剪切指标对轮压非均匀性分布的敏感性,建议采用矩形非均匀分布荷载形式进行路面结构力学响应的分析及模拟仿真.

三维初始地应力场反演以及SPSS软件的应用

郑春梅朱维申张强勇

2009, 39(6): 111-115.

摘要 ( 936 )

PDF (702KB) ( 2234 )

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结合某水电站地下厂房区工程地质条件以及实测地应力资料,分析研究了区域初始地应力的影响因素.在各影响因素单独作用下,采用FLAC^3D计算程序对建立的三维地质概化模型进行计算,在应力实测值和应力回归值之间建立多元回归模型,通过多元回归分析,求出最优回归系数,从而获得初始地应力场分布规律.为了说明计算范围对初始地应力场的影响,对工程区域分别取大小模型进行计算.数值计算结果表明,对于处于高山地区的工程,地应力回归时要选择大模型.并且使用SPSS(statistical package for the social science)软件对应力进行统计分析,可得到工程区域内的初始应力函数.

青岛胶州湾海底隧道涌水断层全断面帷幕注浆技术研究

赵继增

2009, 39(6): 116-120.

摘要 ( 897 )

PDF (1032KB) ( 1464 )

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青岛胶州湾海底隧道F4-4断层破碎带,受构造影响严重,围岩破碎,岩体强度低,出水量大,拱顶自稳能力差,在极端地质条件下存在突水的高风险,施工风险极大.基于这种情况，通过现场试验确定了全断面帷幕注浆技术参数,主隧道注浆加固区范围为隧道开挖轮廓线外5?m;上断面周边注浆扩散半径为1.5m,下断面注浆扩散半径为2?m;注浆终孔间距为3.5m;水灰比为1∶1的超细水泥;注浆压力为3～4MPa;施工工艺选用前进式注浆.最后采用全断面帷幕注浆技术方案和措施在青岛胶州湾海底隧道右线主洞穿越F4-4断层的设计和施工中得到了成功的应用.通过检查孔检验,注浆效果良好,达到了开挖要求.全断面帷幕注浆技术对类似工程具有一定的借鉴与指导意义.

采空区公路沥青路面结构层应力关键影响因素分析

齐辉商庆森朱海波崔新壮刘超

2009, 39(6): 121-124.

摘要 ( 727 )

PDF (935KB) ( 1091 )

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以某地煤矿巷道造成的在建路面开裂处理为工程实例,以路面结构层容许弯拉应力作为控制指标,从采空区地表沉降的三大特征值倾斜、曲率和水平变形出发,通过有限元计算和分析,确定了路堤底部作用凸型沉降曲面为计算的主要模式，然后利用正交实验的方差分析原理,探讨了各特征值对路面结构层力学性能影响的显著程度,得出曲率的影响是最显著的.

基于混合有限元理论的连续刚构底板崩裂分析

林新元张峰

2009, 39(6): 125-129.

摘要 ( 851 )

PDF (1189KB) ( 1353 )

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基于目前一些连续刚构桥在张拉底板预应力筋时和运营时易发生底板崩裂和底板裂缝事故这种情况，根据混合有限元的基本原理,给出了混合单元交界上的节点位移约束方程．对一座6跨预应力混凝土连续刚构建立了梁体混合有限元模型并进行了分析,计算得到跨中底板区域实际的受力状况．数值分析表明,该方法具有求解精度较高,单元数量较少的特点．通过计算分析得到底板开裂的主要原因是按桥的立面线型布置形成拱形的底板纵向预应力筋产生的径向力所致,靠近腹板的底板孔道处竖向拉应力较底板其余部位要大．

基于等效电气距离的电压稳定性指标计算

王剑张壬寅张蕾

2009, 39(6): 130-134.

摘要 ( 880 )

PDF (314KB) ( 1279 )

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电力系统电压稳定问题的难点在于薄弱节点的确定和临界状态及其稳定裕度的求取.基于功率传输路径和静态等值的思想,采用局部电压稳定指标L确定电力系统薄弱节点,利用相对电距离计算电压稳定裕度，IEEE 39节点系统和山东电网的实际算例表明,该方法物理意义明确,计算速度比较快,适用于电压稳定性的在线检测

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复功率注入空间的电力系统概率安全性指标研究

赵文忠史军

2009, 39(6): 135-138.

摘要 ( 694 )

PDF (458KB) ( 1480 )

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为弥补电力系统安全性分析存在的不足,对电力系统概率安全分析进行了研究.在复功率注入空间提出了一种反映电力系统概率安全性的指标模型,该指标模型在现有研究成果的基础上,考虑了无功功率注入和负荷中感应电动机比例不确定性的影响.同时,根据复功率注入空间动态安全域超平面的迁移特性,推导了指标简化计算方法.仿真计算表明,该指标能够全面反映电力系统的安全性状况,具有合理性.

N-S方程中非稳态项对SIMPLER程序收敛性的影响

刘洋史月涛刘杰高明赵元宾孙奉仲

2009, 39(6): 139-142.

摘要 ( 776 )

PDF (1675KB) ( 1243 )

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当对流项采用高阶格式或高阶组合格式离散时,对于某些问题,如二维顶盖驱动流动和后台阶流动在雷诺数较高时,程序很难收敛.实施SIMPLER算法,考虑非稳态项对程序收敛性的影响,对二维顶盖驱动流动和后台阶流动的计算表明,在高雷诺数时,稳态计算程序不能收敛时,通过引入非稳态项可以大大促进程序的收敛.

竖直加热平板对流边界层的数值模拟

闫理贵傅松

2009, 39(6): 143-146.

摘要 ( 816 )

PDF (875KB) ( 1639 )

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为了研究壁面温度和来流速度对边界层特性的影响,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics，CFD)软件对空气流过竖直加热平板的对流边界层特性进行数值模拟.采用k-ε模型和SIMPLE算法分别对不同壁面温度的自然对流和不同来流速度的混合对流进行模拟计算,得到温度分布和速度分布,通过分析结果表明:高温对边界层特性的影响很小,而随着空气来流速度的增大,速度边界层和热边界层的厚度减小,最大速度增大.

两种太阳能空气集热器性能比较研究

薛一冰孟光张乐

2009, 39(6): 147-149.

摘要 ( 859 )

PDF (1177KB) ( 1722 )

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为了研究平板式太阳能空气集热器的集热效率,对不同形状吸热板的集热效率进行了动态测试.结果表明,使用穿孔吸热板的平板太阳能空气集热器的出风口温度和集热效率均明显高于使用无孔波纹吸热板的太阳能空气集热器.该集热器可增加对太阳辐射热能的吸收,加强吸热体和空气的对流换热.

太阳能烟囱内非稳态自然对流温度边界层分析

何云苏新武孙祝徐永丽

2009, 39(6): 150-153.

摘要 ( 688 )

PDF (920KB) ( 1194 )

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太阳能烟囱内空气流动主要以自然对流边界层流动为主,由于受系统运行控制参数和结构参数的限制,边界层的发展不能象大空间那样自由展开;通过直接数值模拟讨论温度边界层发展的影响因素,结果表明当边界层能够自由展开并且到达稳态时,温度边界层厚度与(y/Ra)^1/5满足定量关系;当边界层不能自由展开时,边界层厚度与w,Ra的大小有关.

晶体生长参数的检测与优化

宋德杰

2009, 39(6): 154-158.

摘要 ( 767 )

PDF (403KB) ( 1405 )

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为了获得优质的碲锌镉单晶体,采用工控机和组态王6.53开发了一种晶体生长参数的检测优化系统.实现对晶体生长炉内各个温区的温度、籽晶杆的旋转方式及各个时段的旋转速度、布里奇曼垂直下降速度、坩埚位置及温度等参数的实时检测、记录和存储.根据检测数据可对晶体生长质量及生长缺陷做出分析，为改进晶体生长方案、提高晶体生长质量和优化控制参数提供可靠的依据.

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