国家自然科学基金(11072197)
- 作品数：12 被引量：50H指数：4
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- 希尔伯特-黄变换方法的改进被引量：24
- 2011年
- 希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,简称HHT)方法是一种自适应性信号处理方法,在处理非线性、非稳态信号方面有很大优势。但HHT分解复杂信号时存在求解结果精确不高、计算时间长等不足。针对HHT的边端效应、越界问题、停止准则和虚假低频成分过滤等问题,文章提出了相应的改进方法。为有效抑制边端效应,人为定义两个极值点,然后连接相邻极值点形成直线后平行延拓。利用信号与包络线的极限差值多次拟合包络线,初步解决了越界问题。根据虚假成分与原始信号的相关系数远小于真实信号与原始信号的相关系数,成功过滤掉虚假成分。数值算例的结果表明了所提方法的有效性。
- 徐斌徐德城朱卫平刘冰野
- 关键词：HHT边端效应
- 基于鱼群算法的耦合地震作用下钢结构-控制系统协同优化设计被引量：2
- 2014年
- 鉴于目前土木工程的结构抗震优化设计方法尚未考虑到结构设计与控制设计之间的耦合相关性,极有可能丧失系统最优解,故运用协同优化策略对钢结构与控制系统进行一体化设计。首先建立耦合地震作用下含磁流变阻尼器(MRD)的运动方程,采用瞬时最优控制策略对其进行地震响应控制;进一步建立钢结构和MRD的优化模型,采用鱼群算法处理结构和MRD的多目标优化问题。优化结果表明:经协同优化设计后的受控结构性能优于串行设计的;耦合地震作用的优化结果稍大于只考虑水平地震作用的。
- 周丽萍凌云徐斌
- 关键词：钢结构MRD鱼群算法
- 基于可靠性的结构和控制系统协同优化
- 2014年
- 鉴于目前土木工程空间结构设计方法通常是先进行结构本身的性能设计、后进行振动控制的串行设计模式,这种设计模式没有充分利用两学科相互耦合产生的协同效应,因此文中运用协同优化策略对钢框架结构与控制系统进行一体化设计:首先建立基于可靠性的钢框架和磁流变阻尼器(MRD)的优化模型,进而采用遗传算法处理钢框架和MRD的多目标优化问题。优化结果表明:基于可靠性约束的钢框架优化设计比无可靠性约束的钢框架更节约钢材;经协同优化设计后的受控结构性能优于串行设计的。
- 王士崇吴乃森徐斌凌云
- 关键词：可靠性MRD遗传算法
- 基于遗传算法的三维钢筋混凝土结构/控制一体化优化设计被引量：1
- 2013年
- 鉴于目前土木工程空间结构设计方法通常是先进行结构本身的性能设计、后进行振动控制的串行设计模式,这种设计模式没有充分利用两学科相互耦合产生的协同效应,因此本文运用一体化优化方法对三维钢筋混凝土结构/控制系统进行一体化设计:建立单向位移和扭转耦合的结构运动控制方程,利用LQR算法获得被动控制器的等效刚度和等效阻尼;建立钢筋混凝土结构与被动控制器的集成优化模型,设计变量包括建筑结构的尺寸及配筋率参数,被控控制器的数量和位置,优化目标为被动控制系统在时域内的最大位移;采用遗传算法处理结构/控制一体化优化问题。优化结果表明:结构与控制系统具有耦合相关性,本文所提方法具有良好的振动控制效果和经济性。
- 姚书闲徐斌
- 关键词：钢筋混凝土结构振动控制遗传算法
- 区间参数压电智能桁架结构/控制的多目标非概率可靠性拓扑优化被引量：4
- 2013年
- 基于小区间参数范围内的一阶泰勒展开和函数的区间扩张,分析了区间参数压电智能桁架结构的开闭环特性及其灵敏度,建立了其一体化多目标拓扑优化模型。通过对目标函数处理引入决策风险因子和偏差惩罚项以及对不确定约束函数引入非概率可靠性约束,将区间参数优化问题转化为等效的在风险因子下的确定性优化问题。一体化优化的优化方法选择多目标遗传算法,且结合如个体有效性检查等优化策略来保证优化的顺利实施。优化结果表明:多目标优化得到的是一组非劣解,并且结构参数离差率、风险因子和可靠度的不同会导致优化结果不同。
- 徐斌赵普猛黎莹
- 关键词：多目标遗传算法
- 区间参数压电智能桁架一体化多目标拓扑优化被引量：2
- 2011年
- 针对区间参数压电智能桁架结构/控制一体化多目标拓扑优化设计问题进行研究。考虑的区间参数有普通杆件、压电作动杆及其连接杆的弹性模量、密度、杆件的截面面积、普通杆件的许用应力、压电作动杆所施加控制电压的限值,基于泰勒展开和区间扩张导出区间参数压电受控结构的开闭环特性,以结构和控制器的信息为设计变量,结构的质量和控制能量的上限为目标,满足结构杆件应力和控制系统电压的区间可能度约束条件,建立考虑拓扑的区间参数压电智能桁架结构/控制一体化多目标优化模型。优化求解策略采用基于Pareto排序的求解有约束的多目标遗传算法。数值算例验证了模型和方法可行性和有效性。
- 靳玉佳徐斌姜节胜
- 关键词：多目标遗传算法
- 基于能量和控制效果指标的黏滞阻尼器优化设计被引量：2
- 2014年
- 提出以能量和控制效果指标为目标函数的黏滞阻尼器优化设计方法。基于黏滞阻尼器参数对其滞回曲线的影响,在分别以加速度控制效果指标和能量为目标函数的情况下,采用遗传算法对黏滞阻尼器进行了布置及参数的同步优化,在综合考虑了位移控制效果指标、加速度控制效果指标及能量的情况下,再次对黏滞阻尼器进行了优化设计,将三种黏滞阻尼器优化设计结果与传统设计结果进行了比较,并分析了四种阻尼器设计结果对地震的敏感性。研究表明:考虑能量的黏滞阻尼器优化设计是有效的,在目标函数中引入能量可以减小设计结果对地震波的敏感性。
- 周丽萍董小凤徐斌
- 关键词：黏滞阻尼器优化设计遗传算法敏感性
- 基于ICM准则法的结构动力学边界拓扑优化设计被引量：4
- 2013年
- 针对结构动力学边界条件,进行了基于固有频率和振型特定要求的结构动力学边界条件优化设计研究。建立了以结构振型差的范数为目标函数,结构固有频率为约束条件的动力学边界条件设计准则。根据实际结构在设计的约束条件范围内可能变更的方案,通过不断修改设计参数,确定满足结构动力学要求的方案。采用ICM准则法对刚架边界的机翼骨架模型进行了动力学边界的拓扑优化设计,数值模拟算例验证了该方法用于动力学优化设计的可行性。
- 姜波澜闫云聚徐斌
- 关键词：优化设计拓扑优化
- 基于拓扑优化的结构动力学边界条件优化设计被引量：9
- 2012年
- 对于处于恶劣振动环境中的工程结构,为了控制结构振动水平,需要准确地分析、预测结构的动力学特性,对结构进行动态设计。进行环境振动试验,需要试验夹具能够反映或模拟实际结构的动力学边界条件,是一个结构动力学边界设计问题。针对结构边界的动力学设计,开展在固有频率和振型要求下的结构边界动力学拓扑优化研究。数值算例采用的原型结构是一机翼刚架模型,通过对边界板进行拓扑优化,采用遗传算法来实现其优化过程。结果表明:基于结构的拓扑优化来模拟动力学边界条件是可行的。
- 王庆徐斌何佳琦
- 关键词：拓扑优化遗传算法
- 区间参数压电智能连续体多目标拓扑优化被引量：1
- 2011年
- 研究具有区间参数的压电智能连续体结构/控制一体化多目标拓扑优化设计问题。构建以结构质量和二次型最优控制能量的上限极小化为目标函数,以结构的形状拓扑信息和控制器信息为设计变量,满足结构应力、控制器电压非概率可靠性为约束条件的区间参数受控结构的一体化多目标拓扑优化数学模型。基于泰勒展开和区间扩张,给出了应力、控制器电压的均值和离差,二次型最优控制能量区间的计算表达式。优化求解策略采用基于Pareto排序的多目标遗传算法。数值算例的结果表明了所提方法的可行性和有效性。
- 靳玉佳徐斌姜节胜
- 关键词：非概率可靠性多目标
