一、An improved numerical method for nonlinear terms of spectral model and its appli- cations（论文文献综述）
龙思慧[1]（2021）在《高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法》文中进行了进一步梳理高速铁路运输作为我国综合交通运输体系的骨干,近年来蓬勃发展。与此同时,旅客对高速铁路的出行需求及服务品质的要求也不断提高。在高速铁路日常运营中,源于系统内外部的因素频繁扰动列车运营,将列车运行调整和控制进行一体化优化,是保证高速铁路在扰动下高效高质恢复正常运营的有效途径。列车运行调整与控制一体化优化存在诸多模型构建与求解的难点,如宏观运行调整决策与微观运行控制决策融合难、多决策一体化优化建模难、扰动场景对列车运行的影响分析与建模难等;模型的非线性、强耦合、多约束、多目标等特点给求解方法及算法的求解质量和时效性带来了较大挑战。目前,对于两者一体化优化建模方法的研究尚处于起步阶段,既有方法考虑的一体化耦合要素有限,适用场景较少,在复杂扰动场景下可扩展性不强,不利于同时保证运行调整计划和速度曲线的精细度与可执行性。因此,以保证运行调整与控制的优化解的精细化、可执行性、高质量、时效性为目标,本文围绕高速铁路列车运行调整与控制一体化优化建模及求解方法、复杂场景扩展方法、大规模问题求解方法进行研究。高速铁路列车运行调整与控制一体化优化的研究对保证扰动下高速铁路高效高质运营,提高旅客服务质量,适应高铁智能化发展具有重要的理论及现实意义。本文围绕高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法,主要进行了以下四项工作:（1）研究了高速铁路列车运行调整与控制一体化优化问题的理论模型。分析了高速铁路列车运行调整和控制问题,对传统的列车运行调整与控制优化方法进行了探讨,分析了理论研究中分步及循环迭代优化方法的步骤及其优缺点。分析了一体化优化建模的关键要素及其内在关联作用机理,定义了一体化优化方法的概念内涵。在分析一体化优化建模重点及难点的基础上,建立了一体化优化的理论模型,对模型的复杂性进行分析,为后文研究奠定理论基础。（2）研究了精细化要求下列车运行调整与控制一体化优化建模及求解方法。考虑列车特性及线路条件进行列车牵引计算以提高目标速度曲线的精细度,基于微观路网模型描述高速铁路网,以提高行车资源利用的精细化程度。以最小化总偏离时间为目标,分别基于离散空间法和离散时间法对列车运行过程进行离散,建立了两个列车到发时刻调整与速度调整一体化优化的混合整数非线性规划模型。设计非线性约束重构法,分别将两个模型重构为混合整数线性规划模型。提出的模型能够准确描述高速列车牵引计算过程,提升了一体化优化解的精细度。与此同时,基于离散空间法的一体化优化模型在求解效率和求解规模上均有其优势,相较基于离散时间法的一体化优化模型可扩展性及应用性更佳。（3）研究了考虑到发线调整的列车运行调整与控制一体化双目标优化建模及求解方法。构建了列车运行调整与控制问题的评价体系,在基于离散空间法建立的一体化优化约束的基础上,对到发顺序调整、到发线运用调整与到发时刻调整、速度调整的耦合约束进行了建模。以最小化列车总延误时间和总牵引能耗为目标,建立考虑多种调整措施的列车运行调整与控制一体化双目标优化的混合整数线性规划模型。分别基于epsilon-约束法和线性加权法设计了求解双目标优化问题的帕累托前沿的算法;设计了一个两阶段算法以提升一体化优化模型的求解效率。构建的一体化双目标优化模型可以保证优化解的总延误时间和总能耗处于较低水平。与此同时,在保证解的可执行性的前提下,考虑多种调整措施进行一体化优化,也有助于提升优化解的质量。（4）研究了复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化建模方法及大规模问题求解方法。分析了复杂场景对列车运行调整及控制的影响,基于考虑多种调整措施的一体化优化方法的约束,建立了复杂场景（主要包括区间封锁和临时限速）下一体化优化模型的线性化约束,构建了复杂场景下的一体化优化混合整数线性规划模型。为保证大规模问题的求解效率和求解质量,设计了基于知识规则的可行域缩减方法以缩减无效状态的搜索计算和额外存储;设计了基于拉格朗日乘子的启发式算法求解问题可行解,以提升分枝定界法寻优的效率。设计了两个循环迭代优化方法,通过案例将其分别与一体化优化方法进行对比,结果表明,在保证解的可执行性前提下,一体化优化方法的解质量更高。论文包含图51幅,表12个,参考文献199篇。
何晴光[2]（2021）在《建筑体外辅助复位消能架的抗震性能与可靠度分析》文中研究说明在经济快速发展的几十年里我国建设了大量城镇建筑,同期的建筑抗震相关规范也经历了几次大的修订和完善。在不同时期按不同的标准进行的设计和施工的大量建筑物,其抗震性能参差不齐,由于可持续发展的原因也不能一拆了之。还有一些建筑物因为需要改变使用功能而提高了抗震性能要求,这些都需要对既有建筑进行抗震改造。采用消能减震技术加固既有建筑可以提高既有建筑的抗震性能,是一种着眼于结构整体性能的加固方式,这种加固技术对大量采用旧规范建造的建筑也有很好的经济意义。另一方面,对在役期的既有建筑进行加固时可能造成建筑功能的中断,对使用者形成较大干扰。因以上两原因,有必要利用消能减震技术开发和研究新的抗震加固方案。本文构思了复位消能架结构体系,实现现代减震技术结合于既有建筑来提高建筑抗震性能的目标。主要的研究工作与结论如下:（1）采用有限元软件建立了不同配置方案的框架-复位消能架体系模型,以原框架为对比,研究安装黏滞耗能支撑的各模型在不同强度的地震激励下的动力响应。分析了不同模型的层间位移分布,塑性铰演变过程以及附加耗能元件与结构构件在不同阶段的工作特点。研究表明装有较多黏滞耗能支撑的复位消能架减小了约80%的地震位移响应和残余位移,以弹性支撑为主的复位消能架减小了原建筑约50%的地震位移响应和约70%的残余位移;复位消能架对控制结构变形形态有良好效果。（2）针对建筑体外施工条件或空间条件等方面的限制,提出了一种在结构最外榀外侧附加复位消能架方案;研究了一种可变摩擦耗能的自复位支撑的特点并进行了试验。将自复位摩擦耗能支撑安装于复位消能架中,建立相应的有限元模型并对其在地震作用下的响应进行了时程分析和稳态分析,通过位移响应指标发现不利激励的频率变化;以调幅谐波作为输入获取了体系在大震时的残余位移谱。研究表明,安装自复位摩擦耗能支撑的复位消能架对建筑的地震响应不利频段的带宽有减小作用,也可以减小最不利频率激励时的结构动力响应;变摩擦复位支撑在减小结构残余位移方面对比不变摩擦的支撑只有微小优势。（3）为研究复位消能架在不同高度的建筑上应用的效果以及支座形式的影响,对高度不同的复位消能架的变形特征和抗侧等效刚度进行了分析,对比了不同支座形式的复位消能架特征。推导了将体系视为并联系统时的表征刚度关系的并联特征值和体系自振周期计算公式。对不同高度的三个框架-复位消能架体系模型采用反应谱方法研究了结构内力分配和变形特征,考察了复位消能架应用于不同高度建筑时的效果。采用不同刚度特征的复位消能架应用于同一建筑物,对比刚度特征值对体系第一振型的周期、顶点位移等指标的影响,分析了复位消能架分配的剪力比变化规律。研究表明采用固支支座的复位消能架在楼层高度较高时能幅度更大地改善等效抗侧刚度,复位消能架不会明显改变原结构水平力作用下的变形形态,在建筑高度中部靠下的位置,复位消能架会分配较其它楼层更多的水平剪力。（4）将体系简化为集中质量的层剪切模型用数学分析软件MATLAB进行了编程建模,并用虚拟激励法计算了结构的线性随机响应。考虑原结构构件弹塑性的条件下对体系运动方程进行了等效线性化处理,采用状态转移方法对结构响应过程在时间轴进行离散化后,利用虚拟激励法计算了结构遭遇相当于大震强度的随机激励时的响应。分析结果表明,虽然大震作用时复位消能架不能延迟结构的峰值响应,复位消能架可使结构随机激励下的线弹性地震均方值响应降低约80%,可使结构弹塑性层间响应标准差降低约50%。（5）用Open See S和MATLAB混合编程,采用两步预测双边差分方法对广义概率密度演化方程求解,研究了框架-复位消能架体系的非平稳随机地震激励下的结构响应特征,绘制了位移响应的概率密度演化曲面,分析了随机激励条件下的体系减震效果。采用拟合天然近场地震动的方法对体系输入具备速度脉冲特点的人工地震动信号,研究了体系在近场地震动时的结构失效概率。研究结果表明,非平稳的随机地震激励作用下,结构响应呈现出明显的非平稳性,但结构的强响应时间区段的开始时刻比激励的峰值时间会滞后一点;在非平稳近断层地震激励时,结构失效概率会有明显增加,复位消能架中合理增加消能装置配置数量是一种有效提高结构可靠度的途径。
王磊[3]（2021）在《不同波况下畸形波发生概率的模拟研究》文中提出随着海洋开发活动的增多,海上结构物和海上作业船舶遭遇恶劣海洋环境的情况日益凸显,具有大波高和强非线性的畸形波对海上结构物、船舶以及海上人员的安全造成极大地威胁,因此,全面系统地研究不同波况下畸形波的发生概率以及极限波浪的演化特性,具有十分重要的现实和指导意义。首先,通过本文建立的基于高阶谱（High Order Spectral,简称HOS）方法的完全非线性数值计算模型,对单向单峰谱随机波列进行了连续长时间的模拟计算。分析了Benjamin-Feir Index（BFI）及相对水深kph对波列的非线性统计参数的影响,并给出同时受深水BFI和相对水深参数1/（kph）影响的最大峰度的等值线图。结果表明,在所谓的经典深水条件下,即kph>π时,调制不稳定性仍然会受到相对水深kph的影响,且与理论预测值相比,非线性数值模拟结果的统计峰度值普遍偏大。同时,研究了畸形波发生的概率与统计参数的关系,得到不同波况下随机波列中畸形波发生的概率Pfreak和峰度值的定量关系式Pfreak=0.29kurtosis-0.82。另外,对单向随机波列中典型畸形波的演化过程进行了分析,发现了两种主要类型的生成过程:非线性调制不稳定性主导和波群间相互作用主导。其次,对单向双峰谱随机波列进行了连续长时间的模拟计算,分析了谱峰频率间距参数Intermodal Distance（ID）和风浪-涌浪能量比参数Sea-Swell Energy Ratio（SSER）对波列的非线性统计参数的影响。研究发现,在假定双峰谱随机波列和单峰谱随机波列的有效波高Hs和平均跨零周期Tz一致的前提下,相比于单峰谱随机波列,双峰谱随机波列中畸形波或极限大波发生的概率均偏小,且双峰能量分布越不均匀,谱峰频率间距越小时,发生大波或畸形波的概率越大。同时,建立了单向双峰谱随机波列中的峰度最大值与SSER和ID的定量关系式,并且统计得到的双峰谱随机波列中畸形波发生的概率Pfreak和峰度值的定量关系与单峰谱波况下一致。此外,通过双峰谱波浪场的峰度值与独立的单峰谱波浪场的峰度值的比较发现,双峰谱波浪场并不是简单的等同于相应的单峰谱波浪场的线性叠加,双峰谱波浪的统计特征与双峰谱的能量分布相关。然后,基于单向单峰谱随机波列和单向双峰谱随机波列的波浪参数,进行了不同方向分布的多向单峰谱随机波列和不同交叉角度的多向双峰谱随机波列的连续长时间模拟计算。通过对数值计算结果的统计发现,在多向单峰谱随机波列中,方向分布集中度参数s越大,即方向分布宽度越窄,波列的不稳定性越强,畸形波生成的概率越大;在多向双峰谱交叉波浪场中,交叉角β对波列不稳定性的影响与风浪-涌浪的能量比SSER值有关,对SSER=1.0的风浪-涌浪能量相当的波浪场影响比较大,且交叉角β=40°比β=0°时更容易生成畸形波,而对涌浪占主导（SSER<1.0）和风浪占主导（SSER>1.0）的波浪影响不明显。最后,针对在单向随机波列的数值模拟中发现的以波群间相互作用为主导的畸形波的形成过程进行了模拟分析。采用双波群聚焦的物理模型试验,对该类型畸形波的生成过程进行了物理再现,并结合数值分析探究了两个波群相互作用过程中的演化特性及畸形波形成过程中波群间的非线性作用,发现在双波群聚焦过程中,较高谱峰频率的波群对应的频谱和色散性发生了明显变化,分析表明这是由两个波群之间相互作用产生的三阶非线性引起的。基于本文研究成果,根据给定波浪场的初始波浪要素,可以采用统计得到的畸形波发生概率与波况特征参数的定量关系式,预测该波况下畸形波发生的概率,可为极限波浪和极端海况的预报提供实用的参考价值,从而为海上结构物和海洋船舶的结构设计和安全防护提供重要的工程指导意义。
王乐天[4]（2020）在《海洋目标尾迹电磁散射特性与SAR成像研究》文中认为海洋目标尾迹电磁散射特性与合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）成像研究是近年来倍受关注的热点问题。对于复杂海洋环境下的雷达目标探测,除了直接对目标本体进行检测外,还可以通过对运动目标尾迹进行检测间接确定海洋目标的存在,尤其是水下目标或非导体材料目标,雷达很难直接检测到其信号特征。海洋目标尾迹图像中隐含着目标的航迹、尺寸和运动参数等信息,在海洋环境监测、目标探测、跟踪以及运动参数估计等方面具有十分重要的意义。复杂海洋背景下,关于各种波浪尾迹的SAR成像仿真研究是一个应用前景与挑战性并存的课题。虽然海洋目标尾迹的电磁散射与SAR成像只是海洋微波遥感学科中一项相对小众的工程应用,但是其理论却涉及了海洋目标特征遥感和检测的方方面面,模型的建立必须要结合多个学科的理论与方法,包括海洋学、流体力学、电磁散射和SAR成像理论等。论文系统地对微波频段下各类海洋目标尾迹电磁散射特性及其SAR成像问题进行了研究。针对多源波浪电磁散射分布和SAR成像应用,建立了一种调制谱面元散射模型。着重讨论了尾迹中各类非线性波浪的建模和电磁散射计算问题,包括破碎波,湍流以及水下目标尾迹的电磁散射特性。结合计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真和电磁散射计算方法,建立了多源波浪的流场-电磁耦合仿真方案。该方案可以扩展到各类多源波浪散射及成像仿真工作中,具有广泛的适用性。论文的主要工作可分为以下几个方面:1.论文提出了一种可以准确描述海面粗糙度变化对散射分布的影响的调制面元散射模型。该模型结合波浪调制与粗糙面电磁散射理论,通过求解波浪的作用谱平衡方程考虑尾迹流场对海面背景风浪的影响,充分考虑尾迹流场对背景波浪的非线性作用,可以在含尾迹海面的SAR成像仿真应用中准确地描述尾迹在海面背景风浪中的可见性,克服了传统电磁散射计算模型难以准确对含尾迹海面的SAR成像进行仿真的问题。2.论文提出了包含湍流模型的数值波浪仿真方法,实现对目标尾迹的时变流场建模。相比于传统的基于细船近似和势流理论的尾迹建模方法,本文使用有限体积法对考虑湍流效应的流场方程进行直接数值离散和求解,并通过体积分数法来捕获尾迹的表面波浪模几何和速度场信息。该方法可以灵活地考虑船体真实结构对流场的影响,同时能够准确考虑尾迹中的非线性分量,获得更为准确的尾迹流场模型,为后续电磁散射特性分析和SAR图像仿真奠定基础。3.结合调制谱面元散射模型与湍流数值仿真模型的优势,论文提出一种复合波浪散射分布与SAR成像预估模型。通过求解作用谱函数,得到充分考虑倾斜、流体力学和速度聚束三种调制效应的SAR成像模型。应用该模型,对动态海面上包含湍流的远场综合尾迹SAR图像进行了仿真与分析。该模型能够充分考虑尾迹流场对海面粗糙度的调制作用,以及尾迹流场变化对SAR成像过程的影响。4.论文提出一种用于舰船近场尾迹电磁散射计算的新方法。通过CFD仿真得到了包含舰船破碎波的近场尾迹几何模型,使用前后向迭代物理光学法（Iterative Physical Optics,IPO）来评估舰船和近场波浪之间的多重散射效应,分析了近场尾迹中波浪破碎对船海复合场景电磁散射的影响,引入了前后向亚松弛迭代方法来改善算法的收敛性,通过Z-Buffer技术处理了模型的遮挡效应。论文对不同雷达视角下,船舶破碎波对船海复合场景电磁散射分布的影响进行了探究。结果显示,近场尾迹中破碎波的存在对船海复合场景的电磁散射分布有着较大的影响,破碎波和海面间的多重散射效应有时会形成新的强散射中心。5.针对水下目标尾迹的SAR成像仿真问题,论文提出了一种可用于任意密度分层的水下目标尾迹流场仿真新方法,并对内波尾迹的空间散射分布特征和SAR图像进行了研究。仿真结果表明,水下目标尾迹的形态同时受到目标几何,运动状态,海洋密度分层等因素的影响。由于目标外形结构和运动速度的不同,形成的尾迹的电磁和SAR图像特征也有所差异;在一定分层条件下,低速运动时尾迹主要表现为内波尾迹形态,而高速运动时尾迹主要表现为开尔文尾迹形态。论文完善了典型海洋目标尾迹的流场和电磁散射建模方法,对几种典型目标尾迹的流场与电磁散射特性进行了系统的研究。重点针对存在非线性作用的远场尾迹、湍流尾迹、近场破碎波和水下目标尾迹的流场特性及电磁散射特性,以及复杂海洋背景下水下和水上典型目标尾迹的SAR图像进行了仿真与分析。
李东芳[5]（2020）在《非线性海面的电磁散射特性研究》文中认为非线性海面电磁散射的计算和回波特性分析一直是海面电磁散射研究领域的难点与热点问题。目前,在海面电磁散射计算中常常采用数值方法或近似方法。数值方法计算精度高,但当海面为电大尺寸时又普遍存在计算效率低的问题。相对于数值方法,近似方法计算效率较高,但在大入射角时计算精度变得较差。在保证计算精度的前提下,如何提高近似方法适用范围以实现电大尺寸海面的电磁散射研究已成为计算电磁学中的艰巨任务。另一方面,电大尺寸海面几何建模是海面电磁散射特性分析的前提和重点,而线性海面只是对单纯涌浪或风浪的粗糙模拟,如何加上风、浪及波间相互作用的非线性效应来较准确地实现海面的几何建模是至关重要的基础环节。当海面风速增大时,含泡沫、破碎浪的海面属于典型的能反映波浪之间相互作用的非线性海面,而泡沫又分为浪峰泡沫（Stage A）和静态泡沫（Stage B）两个阶段,且不同泡沫阶段有不同的泡沫厚度及覆盖率,如何采用有效的方法确定同一海况下同时存在Stage A和Stage B的覆盖比例,以及建立这种情况下的电磁散射模型对全面且正确的分析泡沫覆盖海面电磁散射起到重要作用。当海浪从深海区域传播到浅海区域时,海浪的潮流与海底地形的相互作用会导致海面粗糙度在空间位置上发生不同变化,如何建立浅海海面几何模型及海底地形对海面的调制作用是分析浅海海面电磁散射特性的基础。本文着眼于快速准确的计算电大尺寸非线性海面的电磁散射需求,对非线性海面的电磁散射和回波特性展开了系统研究,主要分析了近似方法在海面电磁散射计算中的适用范围,建立了快速且较准确计算电大尺寸海面的电磁散射模型。分析了高海况下泡沫覆盖海面的电磁散射特性,研究了海底地形与潮流的相互作用对浅海海面的调制机制。本文的研究工作主要从以下几个方面展开:1.在电大尺寸海面电磁散射计算中,数值方法虽然计算精度高,但其效率低,而较常用的近似方法-双尺度（Two Scale Model,TSM）混合模型是将基尔霍夫近似（Kirchhoff approximation,KA）和微扰法（Small Perturbation Method,SPM）相结合,但截断波数的选取对电磁散射的结果影响较大。在保证计算精度的前提下,结合各近似方法的适用范围以及计算效率,采用积分方程法（Integral Equation Method,IEM）代替TSM中的SPM,并提出自适应截断波数的计算方法,与传统的双尺度模型相比,新模型的计算精度更高。2.基于电磁散射贡献面元化思想,建立了海面面元双尺度散射模型,用IEM计算每个小面元的布拉格散射,再用KA计算每个小面元的镜向散射。当海面风速增大时,运用面元散射模型分析了无泡沫覆盖海面面元的电磁散射,用多层介质散射模型分析了泡沫覆盖海面面元的电磁散射,最后将所有面元的散射场叠加得到总散射场。并提出了自适应型Stage A和Stage B的覆盖占比,建立了不同海况下的泡沫覆盖海面电磁散射模型。3.当海浪从深海传播到浅海时,浅海海面的几何模型与深海是不同的,本文提出了将海浪谱方法与规则波浪相结合生成受海底地形影响的浅海海面几何模型,既反映了海浪的随机波动特性,又反映了浅海的折射效应。基于布拉格散射机制,分析了浅海区域潮流与海底地形的相互作用,实现了不同参数下海底地形对海面的调制作用随空间位置的变化趋势,较准确地预估了海底地形对海面的调制作用。4.基于海上实测回波数据,分析了不同海况下实测数据海杂波的多普勒频谱和幅度分布特性。同时基于提出的面元散射模型,对不同风区海面、潜艇内波等不同海场景做了成像分析。
刘洪霞[6]（2020）在《多波束声呐水体影像在中底层水域目标探测中的应用》文中研究说明多波束回声测深（Multibeam Echo Sounder,MBES）系统作为当前水下地形测量的主流设备,具有测量范围广、速度快、精度高等优点,能高效获取大面积水深数据和海底反向散射强度信息。新一代多波束系统除了具有记录海底深度、强度等信息外,还可以检测到水体中物体的散射,记录为多波束声呐水体数据（Water Column Data,WCD）。水体数据的处理、识别和应用是国际上多波束应用研究热点之一,本文深入分析了多波束声呐水体影像（Water Column Image,WCI）,围绕中底层水域目标的探测及应用,以海底沉船和海洋内波两种典型目标为研究对象,研究其探测、识别和应用,拓展多波束应用领域,提高复杂环境下海底地形测量的精度,主要工作如下:1.系统阐述了多波束声呐水体成像机理、影响因素及成图方式。对水体数据生成的多种视角影像图的特征及优缺点进行详细分析,归纳总结了多波束水体成像影响因素,并提出溯源角度定权插值方法对水体数据成像效果进行了改善。2.针对水体影像噪声强烈、数据量大、目标识别困难等问题,提出了一种基于视图转换的水体二维影像目标提取方法。分别从垂向和航向对水体数据特性进行统计分析,以此为基础设计算法的思路框架:利用Otsu算法分割波束阵列投影图,获得图像前景区域,剔除水体背景数据;根据不同视角影像图的映射关系,定位目标和海底在垂向图中的采样区间,并设置局部阈值进行逐一滤波,达到抑制旁瓣的目的;通过航向图的凸闭包计算,识别水体目标区域。实验分析表明,本文算法准确定位了目标区域,从数据整体出发保证了水体影像的处理效率,并且具有较强的适应性和可控性。3.针对水体目标三维建模时表面采样点空间分布不均现象,提出了一种基于序列轮廓线的水下目标三维重建算法。根据多波束水体数据采集原理,将数据转换至地理框架下并逐ping提取轮廓点云;通过轮廓线中心平移、划分空间格网等方法,避免出现面片错位、自相交等问题,并使用最短对角线法构建三角格网;对于重建过程中的相邻ping间的“分支”问题,基于点位间的欧式距离自动插入断点,使不同轮廓线一一对应。结果分析表明,本文算法能够有效降低面片冗余度,同时避免带来孔洞现象,准确还原水下目标物特征,较现有的α-shape算法、抛雪球算法更具优势。4.基于海洋内波特征及动力学模型,分析了海洋内波对多波束测深精度的影响及海底地形畸变特征。分别从声速跃层垂直位移、声速跃层倾斜角度、航向方位角以及海底深度四个维度分析多波束测深中海洋内波的影响;针对不同因素影响机理,分析内波影响下的海底地形变化特点及测深误差分布,用以准确判断实测海底地形是否受内波影响。5.针对受海洋内波影响的海底地形出现的类似“麻花”状褶皱异常,提出了基于多波束水体影像的海洋内波探测及同步水深改正方法。基于海洋内波的水体影像特征及受内波影响的海底地形畸变特征提取内波振幅、波长、传播方向等参数,构建内波瞬态方程;根据空间几何关系及Snell法则,确定声线折射路径,进行三维声线跟踪,计算波束脚印坐标;经过多次迭代,逐渐提高改正精度。通过数值模拟表明,本文算法能有效改善多波束测深精度,实现海洋内波的探测及同步水深改正,提高多波束测量效率。
吴鸿博[7]（2020）在《模块化张力腿式大型浮式平台动力响应分析》文中认为随着陆地资源逐渐稀缺,建立超大型浮式平台（very large floating structure,VLFS）已成为热门话题,该方法对环境友好,且易于建造和拆除,应用前景十分广泛。然而目前大多数VLFS为浮筒式或半潜式,不同模块的垂向荷载差异会使各模块间产生较大的吃水差,导致连接器受到较大的垂直荷载,若采用张力腿平台（tension-leg platform,TLP）作为基本模块,则能利用张力腿预张力维持平台吃水稳定,减小模块相对运动和连接器垂向荷载,并提高平台模块的可变荷载承载能力。而且海波蕴藏着巨大的能量,若VLFS能结合利用波浪能发电装置（wave energy converter,WEC）,不仅能为VLFS提供能量,还能减弱波浪荷载对VLFS的作用。因此,本文探索性提出一种由TLP模块和WEC模块集成的模块化张力腿式大型浮式平台（modular TLP-WEC,MTLPW）。该集成系统能较好地缓解我国土地和能源压力,还能扞卫我国海域和岛屿主权,从而推进我国海洋强国的战略目标。本文主要研究内容及成果如下:（1）提出一种MTLPW系统的初步概念设计方案,主要包含对称分布在最外侧的两列纵摇式WEC模块和内侧若干列TLP模块、三种连接器类型和两种辅助装置（附加垂荡板和附加10 MW水平风力机）,并考虑多体水动力耦合效应和机械耦合效应,分别建立了简化3体和7体MTLPW系统的数值模型。（2）研究WEC模块的主要设计参数对3体MTLPW系统水动力响应特征的影响。结果表明最外侧WEC模块不仅能够有效地降低中心TLP模块的纵荡响应,还能提供可观的波浪能发电。（3）研究了连接器类型、张力腿预张力、附加垂荡板以及附加风力机对MTLPW系统水动力响应及发电特征的影响,结果表明最外侧WEC模块和附加垂荡板的结合能够有效地改善集成系统的水动力性能,中心TLP模块能够承受2000 t垂向荷载变化,而附加风力机在整个能源结构上能起主导作用,且对集成系统水动力性能影响较小。（4）通过对比研究5种连接器组合模式对7体MTLPW系统水动力响应特征的影响,结果表明最外侧WEC模块的连接方式对集成系统水动力响应影响较大,而连接器弯矩极值荷载主要受连续固定连接模块数量的影响。若合理使用铰接连接器优化MTLPW系统的连接组合模式,则内侧TLP模块数量对集成系统水动力响应影响较小,因此MTLPW系统具有较好的可拓展性。
侯义东[8]（2020）在《超高频雷达水动力学参数探测机理研究与实验》文中研究指明工作在分米波段的超高频雷达具有较高的距离分辨率,较小的天线口径和便携式的固有结构特点,可以有效地探测河流流速、流量等水动力学参数,同时其在理论上可以弥补高频雷达和X波段雷达的探测盲区,对近海水动力学参数也拥有较高的探测潜力。此外,超高频雷达结合波槽缩比实验,可以间接分析海浪Bragg和非Bragg散射机理。因此,超高频雷达可为河流和海洋水动力学参数提供一个可靠的非接触式测量手段。基于水波Bragg散射理论,超高频雷达河流探测机理已经比较成熟,但是现有的雷达系统在工程化应用时,存在硬件结构复杂、建站环境要求高、阵列通道校准实施难度大等缺陷,无法适应现代水文的全天候在线式测量需求。对于海洋水动力学参数探测,由于频段不满足经典电磁散射理论的有效范围,无法建立回波谱与海态之间的联系,尚且缺乏可靠的反演机理。在海浪Bragg和非Bragg散射机理研究中,到目前为止仅局限于波槽实验现象的初步解释,对于散射截面、散射角、多普勒频移与周期水波波高、波周期、入射波长之间的内在关系缺乏深入的理论研究。针对上述问题,本文在现有雷达系统的基础上,重新设计了一套紧凑结构全数字多通道超高频雷达系统,并基于河流回波特点,提出了一套线性阵列幅相误差自校准算法,进一步推进了超高频雷达河流探测的工程化应用进程;随后结合理论、数值分析和雷达波槽实验结果,深入研究了海浪的Bragg和非Bragg散射机理和多普勒频移特性;最后从数值仿真和外场实验观测两个方面出发,重点分析了超高频雷达海洋回波谱对海态变化的响应,为超高频雷达海洋水动力学参数探测奠定了理论基础。本文的具体工作和相关结论包括以下方面:1.研制了一套全数字多通道超高频雷达系统RISMAR-U,给出了雷达硬件系统、逻辑电路和软件系统的详细设计和实现过程。RISMAR-U使用直接射频采样、全数字脉冲压缩、分布式软件结构、4G网络数据传输、太阳能与交流电互补供电、远程状态监测和电源管理等技术,大大简化了系统结构和对建站环境的要求,可实现一体化无人值守建站模式。在实验室环境下对系统各项指标的测试结果表明RISMAR-U具有高于100d B的整机动态范围、低于155d Bm/Hz的模拟通道灵敏度、大于55d B的通道隔离度以及低于0.006d B和0.04度的幅度和相位稳定度。2.提出了RISMAR-U河流径向流场、矢量流场、断面流速和流量反演的完整技术方案,根据河流流速的几何分布特征,设计了一套线性阵列自校准算法,可利用河流回波实时校准阵列幅相误差,进一步降低了RISMAR-U工程实施的复杂度。为了验证RISMAR-U综合性能、探测精度和阵列无源校准算法的稳健性,本文与传统接触式河流流速、流量测量手段进行了数次外场比测实验,在顺直河道、弯道和更为复杂的河道中,RISMAR-U均取得了较高的长期比测精度。3.从数值模拟、理论分析和外场实验三个方面探索了周期水波Bragg和非Bragg散射机理以及多普勒频移特征,使用矩量法数值计算了周期水波散射截面和多普勒谱,使用微扰法推导了散射波第n阶扰动解的一般形式,设计并实施了雷达波槽缩比实验,使用RISMAR-U测量了周期水波回波多普勒谱。其中波槽观测结果表明,当水波波长为Bragg波长的整数倍时,会发生后向散射增强,且在多普勒谱中出现等频率间隔的多重谐波。但数值模拟显示,除了与水波相速度有关的多普勒谱峰外,其余的谐波均由波槽边界效应引起。理论分析、数值模拟和波槽实验均表明周期水波散射场由一系列平面波组成,散射角可通过水波长和入射波长之间的比值确定,且散射截面与波高之间存在明确的指数关系。4.数值分析了一维海面在高频、甚高频和超高频波段的多普勒谱渐变特性,为了处理完全掠入射问题,将粗糙面转化为局部扰动平面,将激发非相干散射波的表面电流视为未知量,使用矩量法求解改进的表面积分方程。通过在高频段与微扰法的对比,验证了改进散射模型的有效性,同时在多普勒谱域定量评估了微扰法的适用范围。随后重点分析了不同波段、不同海况下的多普勒频谱特性,比较了不同的非线性海浪模型对多普勒谱的影响。5.对岸基超高频雷达二维海面后向散射截面和多普勒谱特性进行了实验和数值研究,采用小斜率近似和尖波模型数值计算了非线性海面后向散射截面和多普勒谱,并使用RISMAR-U实测了不同海态下的海面回波信息。在补偿风向影响后,雷达回波功率和数值预测的散射截面对风速的响应基本一致,均在低海态下更为敏感。整个实验期间,雷达测量与数值模拟的多普勒谱相关系数超过0.96。随着海态的上升,高阶谱峰强度迅速增加,而Bragg谱峰强度却略有下降,多普勒谱的整体形状展宽的更加平坦。海洋表面流对回波谱的影响与高频雷达一致,探测区域内的表面径向流将产生整体的多普勒谱频移。
曾庆伟[9]（2020）在《飞秒强激光在不同大气环境中传输成丝及其热沉积过程研究》文中认为飞秒强激光在大气中传输,由于克尔自聚焦效应和等离子体散焦效应两者之间相互竞争而达到动态平衡时,会形成长距离传输的光丝结构。飞秒强激光大气传输成丝过程伴随着丰富的物理效应,其中就包括由激光脉冲能量沉积导致的热沉积效应。光丝热沉积效应在触发局地气流扰动、促进过冷水滴冻结并沉降和在云雾中清理形成高透射通道等方面有着重要作用,对这些相关现象的机理开展研究,有望促进我们对特定环境下云和降水过程的认识。因此,开展飞秒强激光大气传输成丝特性,尤其是对热沉积效应的研究,有着重要的理论意义和应用背景。本文在已有研究基础上,根据云降水物理基本理论,利用飞秒激光大气传输仿真模型和热力学方程,首先对飞秒激光在干湿环境、云和雾等复杂大气环境中的非线性传输过程进行了仿真,明确了水汽含量、云雾粒子浓度和粒子谱分布对飞秒激光热沉积效能的影响;然后,建立了分析云室范围内光丝热沉积过程影响过冷水滴冻结效能机理的方法,并基于该方法探讨了热沉积影响光丝诱导形成不同质量雪晶的机理;最后,通过分析传输模拟结果,探究了利用飞秒时间艾里光束来延长光丝和增强光丝能量沉积的可行性。主要研究内容和创新性成果包括:（1）在描述飞秒激光大气传输的非线性薛定谔方程中,增加了水汽分子的电离作用项,对比研究了水汽分子电离对800nm和248nm波段这两种波段的飞秒激光脉冲在干湿两种环境中成丝过程的时空演化特征和热沉积特征。我们研究发现:水汽分子电离对于800nm波段飞秒激光脉冲的非线性传输几乎没有明显影响,但能够严重影响248nm波段的飞秒激光脉冲非线性传输。对于248nm波段的飞秒激光脉冲,水汽电离能够明显影响形成光丝的钳制光强、电子密度、半径和沉积的总能量等特征。而且随着水汽含量的不断升高,钳制光强逐渐减小、电子密度逐渐升高和沉积的总能量也逐渐增大。但是,在较高的湿度环境中,继续提高水汽含量,电子密度和沉积能量的最大值的变化越来越小,趋向于饱和。在相对湿度较大的环境中,提高入射脉冲功率和使用脉冲宽度更宽的飞秒脉冲有利于增强光丝的热沉积作用。（2）在描述飞秒激光大气传输的非线性薛定谔方程中,进一步增加了描述大气湍流和粒子散射等大气扰动类型的非线性作用项,构建了飞秒激光云雾传输模型,并由此建立了理论分析飞秒激光脉冲在云雾扰动环境中成丝热沉积特征参量的方法;基于该模型,对比分析了粒子浓度、粒子谱分布对飞秒激光传输成丝特征和热沉积作用的影响。结果发现,大气湍流和粒子散射对飞秒激光传输都有比较明显的影响;粒子浓度对飞秒激光成丝过程的影响要比粒子尺度更明显。粒子浓度越高,光丝内部钳制光强越小、电子密度越小和中心能流也越小。粒子浓度越高,激光脉冲能量衰减的总量越大,但是脉冲能量沉积率峰值出现的位置提前,峰值的大小逐渐减小,因而造成的局地温度和气压扰动也越小。对比飞秒激光脉冲在三种类型的云雾环境中传输特征发现,相同的入射激光脉冲在积云当中传输时产生的电子密度最高,而在雾环境当中传输时产生的电子密度最小。激光脉冲在雾环境中传输时损耗的脉冲能量最多,但是激光脉冲在积云当中传输成丝的能量沉积率是最大的。（3）提出了分析云室范围内光丝热沉积过程影响过冷水滴冻结效能机理的方法,探讨了不同聚焦条件、不同脉冲能量和不同传输介质等影响气流扰动速度和堆积雪晶质量的原因。首先,对比研究了f=50 cm和f=30 cm两种外部聚焦条件下,改变入射脉冲能量对飞秒激光成丝特征的影响。结果发现,对于f=30 cm的紧聚焦情况下,当入射脉冲的能量从Ein=4.5 m J提高到Ein=7.1 m J时,多丝的强度趋向于更强,多丝的数量趋向于更多,多丝形成位置趋向于靠聚焦位置后,光丝导致的局地温度（气压）扰动最大幅度也越大,从而有利于形成更强的气流扰动和促进冰晶粒子的碰并增长。但对于f=50 cm的聚焦情况,当入射脉冲的能量从Ein=4.5 m J提高到Ein=7.1 m J时,在聚焦位置之前就产生了多丝现象,丝与丝之间的能量竞争导致脉冲能量的提前耗散掉了。导致虽然脉冲能量提高了,但是产生的气流运动速度和降雪质量增长不明显,甚至减小的现象出现。然后,我们通过对比研究相同聚焦条件下,飞秒激光脉冲在空气环境、氩气和氦气环境中传输时的热沉积特征,结果发现飞秒激光在空气、氩气和氦气等三种气体中传输时,在氩气当中能够形成更长的光丝、导致更大的总沉积能量和更大范围的能量沉积分布,光丝热沉积在氩气当中造成的温度和气压扰动分别可达220 K和8.0×104 Pa,从而有利于形成更强的气流扰动和产生了更多的雪晶。这些结果说明增加激光脉冲能量可以在一定程度上提高光丝的热沉积作用,但随着脉冲能量的提高,多丝的形成尤其是多丝出现的位置对热沉积作用的效能有影响,而激光脉冲的能量沉积分布范围也对光丝的热沉积作用有影响。这些结果对提高飞秒激光热沉积效能,促进飞秒激光大气应用有一定参考价值。（4）利用数值仿真结果,对比分析了具有正时间延迟、负时间延迟和双向时间延迟的三种飞秒时间艾里脉冲和高斯脉冲的大气传输过程。结果发现,当初始脉冲能量一定时,时间艾里脉冲能够形成比高斯脉冲更长的光丝。其中,具有负时间延迟的艾里脉冲能够形成最长的光丝,这与这类脉冲传输过程中,脉冲后沿强烈的分裂和主瓣与旁瓣之间的能量流动有关。通过提高初始脉冲光强、增加脉冲宽度和使用具有较大半径的艾里脉冲等方式,可以达到延长光丝长度的目的。通过扩大艾里脉冲半径、增加脉冲延迟时间和增加脉冲宽度,可以有效地增加光丝沉积的总能量,进而有可能提高飞秒激光热沉积影响云雾物理过程效能。
马家欣[10]（2020）在《一种非线性自回归时序模型及其应用研究》文中研究说明时间序列分析作为数理统计学的一个分支,广泛应用于社会科学、自然科学、管理工程和工程技术等众多领域。近半个世纪以来,其在机械类工程中的应用发展非常迅速,尤其是在预测预报、频谱分析、故障诊断、表面形貌识别、模态参数估计、结构损伤识别等方面都有良好的应用。目前,线性时序模型理论研究已较为成熟,非线性时间序列分析近年来发展较快,但仍有着很大的发展空间和研究价值。本文在线性/非线性自回归模型一般表达式（General expression for linear and nonlinear auto-regressive models,GNAR）的基础上,提出了带有外部输入的GNAR模型（GNARX）,系统研究了模型的基本特性、参数估计和结构辨识、适用性检验、模式识别和故障诊断应用、结构损伤识别应用等问题。论文主要工作如下:（1）针对系统部分输入已知的特点,对比传统的系统辨识与常规时序建模策略,研究了带有外部输入的时序建模策略的优越性。提出了GNARX模型,推导了模型表达式,并通过分析其与GNAR模型、传统输入/输出模型、Volterra级数模型和Sigma-Pi神经网络的关联,阐述了模型内涵。通过对AR、ARX、GNAR和GNARX模型数据的拟合,验证了GNARX模型的广泛适用性,通过对不同白噪声及不同输入下的数据拟合,验证了模型线性和非线性项参数都具有良好的稳健性,从理论分析和数据验证两个角度对比其他模型,论述和验证了GNARX模型良好的建模预测效果。（2）研究了最小二乘法和加权最小二乘法的不足,两者的共同问题是只考虑了数据的均值特性,而没考虑数据的其他统计特性,因此在考虑了数据总体的二阶矩特性的基础上,提出了改进马氏距离的最小二乘法,用于GNARX模型的参数估计,效果优于传统最小二乘法和加权最小二乘法。针对GNARX模型结构特点,研究了结构穷举算法的复杂性和随机剪枝法的不稳定性,提出了基于参数离差率的结构剪枝算法,用于GNARX模型结构辨识,通过仿真和实际数据的建模,对比其他算法效果,验证了基于参数离差率的结构剪枝算法的优越性。（3）针对相关性检验,研究了自相关系数准则可用于线性时序模型的适用性检验但对非线性时序模型失效的问题,提出了多元互相关系数检验准则,检验GNARX模型的适用性,并通过仿真数据对比,验证了准则的优越性。针对频域检验,研究了残差功率谱检验适用于线性模型但不适用于非线性模型的问题,提出了残差标准化的双谱检验方法,即求得标准化残差的三角主域平均积分双谱与相同数据长度的高斯白噪声对比,检验GNARX模型的适用性,并通过数据仿真,验证了方法的有效性。（4）通过工程实例,研究了时序方法应用于模式识别和故障诊断的一般步骤。提出了基于多状态模型结构辨识的模式向量选取方法,有效解决了很难用同一GNARX模型结构对同一系统不同状态的数据进行建模的问题,用仿真数据验证了方法的可行性。根据不同类内距离的GNARX模型参数对分类精度的贡献不同,定义了参数重要度,对不同参数赋予了不同的重要度系数,提出了基于参数重要度的特征向量提取方法,进一步提高了故障诊断精度,通过仿真数据验证了方法的有效性。（5）通过仿真弹簧质量阻尼系统,研究了GNARX模型对振动信号的建模机理,并推广到起重机主梁振动信号的建模机理,进一步提出了无基准的结构损伤识别方法。建立了桥式起重机主梁的有限元模型,模拟起吊重物时主梁受到的冲击载荷,提取各位置振动信号验证方法的可行性。搭建了实验室桥式起重机模型,制备了不同截面尺寸及有着不同位置不同深度裂纹的主梁模型,采集起重机升降重物时主梁各位置的振动信号,从实验的角度进一步验证GNARX模型应用于结构损伤识别的有效性。
二、An improved numerical method for nonlinear terms of spectral model and its appli- cations（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、An improved numerical method for nonlinear terms of spectral model and its appli- cations（论文提纲范文）
（1）高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 列车运行调整问题 |
| 1.2.2 列车运行控制问题 |
| 1.2.3 列车运行调整与控制相结合的问题 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 论文结构及主要研究内容 |
| 2 高速铁路列车运行调整与控制一体化优化理论模型 |
| 2.1 高速铁路列车运行调整与控制问题分析 |
| 2.1.1 高速铁路列车运营扰动分析 |
| 2.1.2 高速铁路列车运行调整问题 |
| 2.1.3 高速铁路列车运行控制问题 |
| 2.2 传统的列车运行调整与控制优化方法 |
| 2.2.1 调度指挥与运行控制“两层式”控制体系 |
| 2.2.2 理论研究中的列车运行调整和控制分步优化方法 |
| 2.3 列车运行调整与控制一体化优化问题分析 |
| 2.3.1 高速铁路列车运行调整与控制“一体化”控制体系 |
| 2.3.2 列车运行调整与控制一体化优化方法 |
| 2.3.3 列车运行调整与控制关联性分析 |
| 2.4 列车运行调整与控制一体化优化理论模型 |
| 2.4.1 列车运行调整与控制一体化优化建模的重难点分析 |
| 2.4.2 列车运行调整与控制一体化优化问题理论模型 |
| 2.4.3 一体化优化模型复杂性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 列车运行调整与控制一体化优化基本模型 |
| 3.1 一体化优化基本模型建模思路 |
| 3.1.1 一体化优化路网模型 |
| 3.1.2 一体化优化的列车动力学模型 |
| 3.1.3 基于离散空间法的一体化优化建模思路 |
| 3.1.4 基于离散时间法的一体化优化建模思路 |
| 3.2 基于离散空间法的一体化优化基本模型构建 |
| 3.2.1 问题描述 |
| 3.2.2 符号定义 |
| 3.2.3 基于离散空间法的一体化优化基本模型 |
| 3.2.4 模型分析 |
| 3.2.5 基于离散空间法的一体化优化非线性规划模型重构法 |
| 3.3 基于离散时间法的一体化优化基本模型构建 |
| 3.3.1 问题描述 |
| 3.3.2 符号定义 |
| 3.3.3 基于离散时间法的一体化优化基本模型 |
| 3.3.4 模型分析 |
| 3.3.5 基于离散时间法的一体化优化非线性规划模型重构法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 两种建模方法下一体化优化模型实验结果分析 |
| 3.4.2 参数灵敏度实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑到发线调整的列车运行调整与控制一体化优化模型 |
| 4.1 高速铁路列车运行调整与控制优化指标分析与建模 |
| 4.1.1 列车运行控制性能指标分析与建模 |
| 4.1.2 列车运行调整评价指标分析与建模 |
| 4.2 车站到发线调整与列车运行顺序调整的必要性分析 |
| 4.2.1 高速铁路列车运行顺序调整问题 |
| 4.2.2 考虑列车运行顺序调整的一体化优化方法 |
| 4.2.3 高速铁路车站到发线运用调整问题 |
| 4.2.4 到发线运用调整与到发时刻调整、运行顺序调整、运行速度调整 |
| 4.2.5 考虑多种调整措施的一体化优化方法 |
| 4.3 考虑多种调整措施的列车运行调整与控制一体化优化模型 |
| 4.3.1 问题描述 |
| 4.3.2 目标函数 |
| 4.3.3 一体化优化基本约束条件 |
| 4.3.4 考虑运行顺序调整和到发线调整的一体化优化问题建模 |
| 4.4 模型求解 |
| 4.4.1 双目标优化问题的帕累托前沿求解思路 |
| 4.4.2 基于epsilon-约束法求解帕累托前沿 |
| 4.4.3 基于线性加权法求解帕累托前沿 |
| 4.4.4 基于两阶段法的模型求解方法 |
| 4.5 算例验证 |
| 4.5.1 双目标一体化优化实验结果分析 |
| 4.5.2 考虑与不考虑多种调整措施的一体化优化实验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化模型与大规模问题求解方法 |
| 5.1 高速铁路复杂场景下运行调整与控制一体化优化问题分析 |
| 5.1.1 复杂场景下高速铁路列车运行调整流程 |
| 5.1.2 复杂场景下列车运行调整的问题分析 |
| 5.1.3 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化问题描述 |
| 5.2 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化模型构建 |
| 5.2.1 复杂场景下一体化优化模型目标函数 |
| 5.2.2 一体化优化核心约束条件 |
| 5.2.3 复杂场景下列车运行调整与控制一体化优化约束建模 |
| 5.3 复杂场景下列车运行调整与控制循环迭代优化方法 |
| 5.3.1 两个循环迭代优化方法的区别 |
| 5.3.2 列车运行调整-运行控制循环迭代优化方法M_IARC |
| 5.3.3 列车运行控制-运行调整循环迭代优化方法M_IACR |
| 5.4 一体化优化大规模问题求解方法 |
| 5.4.1 一体化优化问题可行域缩减方法 |
| 5.4.2 基于拉格朗日乘子启发式的一体化优化问题求解方法 |
| 5.5 基于中国哈大高速铁路线路的实验分析 |
| 5.5.1 实验数据集 |
| 5.5.2 大规模问题求解方法的性能分析 |
| 5.5.3 区间封锁与临时限速场景下一体化优化实验结果分析 |
| 5.5.4 临时限速对列车运行影响的实验结果分析 |
| 5.5.5 考虑与不考虑到发线运用调整的实验结果分析 |
| 5.5.6 一体化优化方法与循环迭代优化方法的实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文主要工作及成果 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 存在不足及研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 模型M_TRT的公式化描述 |
| 附录B 模型M_STC的公式化描述 |
| 附录C 模型M_MC的公式化及拉格朗日松弛法描述 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）建筑体外辅助复位消能架的抗震性能与可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 建筑抗震减震加固技术发展 |
| 1.2.1 传统抗震加固方法 |
| 1.2.2 消能减震技术 |
| 1.2.3 消能减震技术加固建筑的工程应用 |
| 1.3 复位结构与装置研究状况 |
| 1.3.1 复位结构体系的研究 |
| 1.3.2 复位装置的研究 |
| 1.4 结构随机地震响应与结构抗震可靠度 |
| 1.4.1 地震动的随机性 |
| 1.4.2 结构随机地震响应 |
| 1.4.3 结构抗震可靠度数值分析方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 黏滞耗能的复位消能架体系动力弹塑性分析 |
| 2.1 体系构造 |
| 2.2 结构分析模型 |
| 2.2.1 结构模型基本信息 |
| 2.2.2 主体结构单元信息 |
| 2.2.3 复位消能架支撑单元参数 |
| 2.3 原结构模型的性能评价与加固目标 |
| 2.4 结构地震动力反应计算 |
| 2.4.1 地震动输入 |
| 2.4.2 体系非线性动力反应求解 |
| 2.5 体系抗震性能分析 |
| 2.5.1 结构位移地震响应分析 |
| 2.5.2 塑性铰的产生与发展过程 |
| 2.5.3 体系附加黏滞阻尼耗能与残余变形分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 安装SCF支撑的复位消能架体系抗震性能 |
| 3.1 自复位摩擦耗能支撑 |
| 3.2 自复位变摩擦耗能支撑 |
| 3.2.1 自复位变摩擦耗能支撑的构造 |
| 3.2.2 自复位变摩擦耗能支撑的工作原理 |
| 3.2.3 自复位变摩擦耗能支撑变摩擦力学模型 |
| 3.2.4 自复位变摩擦耗能支撑试件的测试结果 |
| 3.2.5 支撑特点的对比 |
| 3.3 安装SCF支撑的建筑体外辅助复位消能架体系动力分析 |
| 3.3.1 结构分析模型 |
| 3.3.2 动力时程分析 |
| 3.3.3 有限元模型稳态响应数值分析 |
| 3.3.4 基于调幅谐波分析的残余位移谱 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 体外辅助复位消能架的并联特征分析 |
| 4.1 复位消能架部分的静力抗侧特征 |
| 4.1.1 对比模型 |
| 4.1.2 复位消能架的抗侧变形特征 |
| 4.1.3 支座形式对抗侧刚度的影响 |
| 4.2 辅助复位消能架并联关系分析 |
| 4.2.1 辅助复位消能架并联体系简图 |
| 4.2.2 辅助复位消能架并联指标计算 |
| 4.3 不同高度的复位消能架体系并联特征 |
| 4.3.1 算例信息 |
| 4.3.2 建筑与复位消能架并联体系剪力分配 |
| 4.3.3 建筑配置复位消能架后的变形特征 |
| 4.3.4 连杆剪力分布规律 |
| 4.4 并联特征值对体系内力和变形的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复位消能架体系地震动随机响应 |
| 5.1 虚拟激励法与实振型分解法的理论对比 |
| 5.2 随机地震激励下复位消能架体系的线性响应求解 |
| 5.2.1 运动方程 |
| 5.2.2 随机地震动模型 |
| 5.2.3 求解响应功率谱 |
| 5.2.4 算例分析 |
| 5.3 强震下体系非线性地震随机响应 |
| 5.3.1 振动方程的线性化 |
| 5.3.2 振动过程离散化 |
| 5.3.3 激励信号的非平稳处理 |
| 5.3.4 数值分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于概率密度演化的复位消能架体系可靠度 |
| 6.1 广义概率密度演化理论及数值解法 |
| 6.1.1 广义概率密度演化理论 |
| 6.1.2 广义概率密度演化理论数值解法 |
| 6.1.3 结构体系非平稳随机响应 |
| 6.1.4 可靠度评价 |
| 6.2 近断层地震动作用下的体系可靠度分析 |
| 6.2.1 近断层地震动随机输入模型 |
| 6.2.2 模拟近断层随机地震动的反应谱 |
| 6.2.3 结构可靠度分析 |
| 6.2.4 数值模拟分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文及成果 |
| 附录 B 已授权发明专利 |
（3）不同波况下畸形波发生概率的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 畸形波的定义 |
| 1.2.2 畸形波的生成机理 |
| 1.2.3 畸形波的统计特性 |
| 1.2.4 畸形波的研究方法 |
| 1.3 本文主要研究内容和思路 |
| 2 基于高阶谱(HOS)方法的完全非线性波浪数值计算模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 控制方程及边界条件 |
| 2.3 数值求解方法 |
| 2.3.1 自由面速度势求解 |
| 2.3.2 附加速度势求解 |
| 2.4 时间积分和吸收边界 |
| 2.5 计算过程 |
| 2.6 收敛性分析和数值模型验证 |
| 2.6.1 规则波 |
| 2.6.2 五阶Stokes波 |
| 2.6.3 单向不规则波列 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 单向单峰谱随机波列中畸形波统计特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 造波边界波浪的模拟及波浪参数 |
| 3.2.1 频谱模型的选取 |
| 3.2.2 相对谱宽的计算 |
| 3.2.3 B-F不稳定系数 |
| 3.2.4 造波边界波浪的模拟 |
| 3.2.5 单峰谱随机波列的波浪参数 |
| 3.3 描述畸形波非线性统计特性的参数 |
| 3.3.1 峰度(kurtosis)和偏度(skewness) |
| 3.3.2 群性参数 |
| 3.3.3 理论波高分布模型 |
| 3.3.4 畸形波发生概率的定义 |
| 3.4 单峰谱随机波列中畸形波的统计特性 |
| 3.4.1 峰度值的空间演化 |
| 3.4.2 峰度最大值 |
| 3.4.3 最大峰度处波高超值累积概率分布 |
| 3.4.4 畸形波发生的概率与峰度值和偏度值的关系 |
| 3.4.5 峰度值与偏度值的关系 |
| 3.4.6 畸形波发生的概率与群性参数的关系 |
| 3.5 畸形波的类型及其生成和演化过程分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 单向双峰谱随机波列中畸形波统计特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双峰谱随机波列的波浪参数 |
| 4.3 双峰谱随机波列中畸形波的统计特性 |
| 4.3.1 峰度值的空间演化 |
| 4.3.2 峰度最大值 |
| 4.3.3 最大峰度处波高超值累积概率分布 |
| 4.3.4 畸形波发生的概率与峰度值和偏度值的关系 |
| 4.3.5 峰度值与偏度值的关系 |
| 4.3.6 畸形波发生的概率与群性参数的关系 |
| 4.4 双峰谱波浪场与独立单峰谱波浪场峰度值的关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多向随机波列中畸形波的统计特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多向随机波列波况参数 |
| 5.2.1 造波边界波浪的模拟 |
| 5.2.2 多向随机波列的波况参数 |
| 5.3 多向单峰谱波况畸形波的统计特性 |
| 5.3.1 波浪场概况 |
| 5.3.2 非线性统计参数随方向分布的变化 |
| 5.3.3 峰度值的空间演化 |
| 5.3.4 最大峰度处波高超值累积概率分布 |
| 5.3.5 峰度值与偏度值的关系 |
| 5.3.6 峰度值与群性参数的关系 |
| 5.4 畸形波生成和演化过程分析 |
| 5.5 多向双峰谱交叉波列畸形波的统计特性 |
| 5.5.1 波浪场概况 |
| 5.5.2 非线性统计参数随交叉角的变化 |
| 5.5.3 峰度值的空间演化 |
| 5.5.4 最大峰度处波高超值累积概率分布 |
| 5.5.5 峰度值与偏度值的关系 |
| 5.5.6 峰度值与群性参数的关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 单向双波群聚焦演化特性的物理模型试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 物理模型试验 |
| 6.2.1 试验方法 |
| 6.2.2 试验布置 |
| 6.2.3 波况参数 |
| 6.3 双波群聚焦演化特性分析 |
| 6.3.1 双波群聚焦波浪小波能谱分析 |
| 6.3.2 双波群聚焦波浪频谱演化分析 |
| 6.3.3 波群间相互作用分析 |
| 6.3.4 双波群聚焦波浪谐波分离 |
| 6.4 双波群聚焦过程波数-频率谱数值分析 |
| 6.4.1 模型试验波浪的数值重现 |
| 6.4.2 波数-频率谱特征分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论和讨论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）海洋目标尾迹电磁散射特性与SAR成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况和发展趋势 |
| 1.2.1 海面波浪模型 |
| 1.2.2 海面电磁散射模型 |
| 1.2.3 舰船尾迹的SAR成像 |
| 1.2.4 水下目标尾迹SAR成像 |
| 1.3 论文的主要工作和结构安排 |
| 1.4 论文的主要贡献和创新 |
| 第二章 随机海面电磁散射基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 海面背景波仿真 |
| 2.2.1 随机海面与线性叠加模型 |
| 2.2.2 海浪谱模型 |
| 2.2.3 线性滤波法与随机海面 |
| 2.3 海面电磁散射计算 |
| 2.3.1 Bragg散射理论与微扰法 |
| 2.3.2 半确定面元散射模型 |
| 2.3.3 海面散射场分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 海面散射调制理论与尾迹SAR成像 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于调制理论的海浪SAR成像 |
| 3.2.1 海面散射系数分布 |
| 3.2.2 海浪调制与SAR成像 |
| 3.2.3 仿真结果 |
| 3.3 经典Kelvin尾迹的建模与SAR成像 |
| 3.3.1 势流理论与尾迹模型 |
| 3.3.2 Kelvin尾迹SAR成像仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 调制谱面元散射模型与远场尾迹SAR成像仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 调制谱面元散射模型 |
| 4.2.1 调制谱方程 |
| 4.2.2 波浪谱源项 |
| 4.2.3 基于调制谱的海面散射 |
| 4.3 远场尾迹流场仿真 |
| 4.3.1 CFD理论基础 |
| 4.3.2 舰船远场尾迹 |
| 4.4 远场尾迹SAR成像仿真 |
| 4.4.1 尾迹的背景波调制作用 |
| 4.4.2 远场尾迹SAR成像 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 舰船破碎波与近场尾迹的电磁散射计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 近场尾迹的几何建模 |
| 5.2.1 流场仿真设定 |
| 5.2.2 近场尾迹仿真结果 |
| 5.3 近场尾迹电磁散射场计算方法 |
| 5.3.1 网格转换与消隐 |
| 5.3.2 迭代物理光学法 |
| 5.3.3 迭代优化技术 |
| 5.4 近场尾迹的电磁散射特性分析 |
| 5.4.1 FBIPO算法验证与分析 |
| 5.4.2 近场尾迹电磁散射总场分析 |
| 5.4.3 近场尾迹电磁散射分布 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 分层流体中水下目标尾迹SAR成像研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 水下目标尾迹仿真与验证 |
| 6.2.1 基本方程 |
| 6.2.2 仿真设定 |
| 6.2.3 仿真结果验证 |
| 6.3 尖锐分层条件下的水下目标尾迹 |
| 6.3.1 内Kelvin尾迹与内波尾迹 |
| 6.3.2 内波尾迹仿真结果 |
| 6.4 任意分层条件下的水下目标尾迹SAR成像 |
| 6.4.1 连续分层下的水下目标尾迹 |
| 6.4.2 水下目标尾迹SAR成像模型 |
| 6.4.3 水下目标尾迹SAR图像仿真结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结束语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）非线性海面的电磁散射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究历史与现状 |
| 1.2.1 海面几何建模 |
| 1.2.2 海面电磁散射计算方法 |
| 1.2.3 泡沫覆盖海面的电磁散射研究现状 |
| 1.2.4 浅海海面的电磁散射研究现状 |
| 1.2.5 海杂波多普勒研究及统计特性研究现状 |
| 1.3 本文主要创新点和结构 |
| 1.3.1 主要创新点 |
| 1.3.2 本文结构 |
| 第二章 海面的几何建模和电磁特性参数 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 海面几何建模及特性分析 |
| 2.2.1 海浪谱 |
| 2.2.2 深海海面几何建模 |
| 2.2.3 深海海面的统计特性及海况等级 |
| 2.3 海水和泡沫的电磁特性参数 |
| 2.3.1 海水的介电常数 |
| 2.3.2 泡沫的介电常数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于改进双尺度方法的海面电磁散射分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 海面电磁散射基本概念 |
| 3.2.1 雷达散射截面与雷达散射系数 |
| 3.3 海面电磁散射分析的数值方法和近似方法 |
| 3.3.1 数值方法 |
| 3.3.2 近似方法 |
| 3.3.2.1 传统的双尺度方法 |
| 3.3.2.2 基尔霍夫近似 |
| 3.3.2.3 微扰法 |
| 3.4 改进的双尺度方法 |
| 3.4.1 积分方程法 |
| 3.4.2 近似方法比较 |
| 3.4.3 改进的双尺度方法 |
| 3.5 海面电磁散射仿真算例结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于面元模型的海面电磁散射分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于面元的电磁散射模型 |
| 4.2.1 面元散射模型 |
| 4.2.2 仿真算例结果分析 |
| 4.3 SAR成像 |
| 4.4 潜艇内波几何模型及SAR成像 |
| 4.5 不同风区复合海面的电磁散射 |
| 4.5.1 不同风区复合海面几何建模 |
| 4.5.2 仿真算例结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 泡沫覆盖海面的电磁散射分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 泡沫覆盖海面的几何建模 |
| 5.2.1 泡沫覆盖率和泡沫层厚度 |
| 5.2.2 浪峰泡沫与静态泡沫同时存在的比例 |
| 5.2.3 泡沫覆盖海面的几何模型 |
| 5.3 基于面元模型的泡沫覆盖海面电磁散射 |
| 5.3.1 海面上无泡沫覆盖面元电磁散射计算 |
| 5.3.2 海面上有泡沫覆盖面元电磁散射计算 |
| 5.4 仿真算例结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 浅水条件下海底地形对海面的电磁散射调制分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 浅海海面几何建模及特性分析 |
| 6.2.1 浅海海浪谱 |
| 6.2.2 浅海海面几何建模 |
| 6.2.3 浅海海面的统计特性 |
| 6.2.4 浅海海面的折射现象 |
| 6.3 浅海海面电磁散射计算 |
| 6.3.1 海底地形与潮流相互作用对海谱的调制 |
| 6.3.2 海底地形对海面的电磁散射调制 |
| 6.3.3 仿真算例结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 海杂波多普勒频谱及统计特性分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 海杂波多普勒频谱 |
| 7.3 海杂波的统计特性 |
| 7.3.1 常见的海杂波幅度分布 |
| 7.3.2 K-S统计检验 |
| 7.3.3 海杂波特性分析算例 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结及展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 下一步研究工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）多波束声呐水体影像在中底层水域目标探测中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及组织结构 |
| 2 多波束水体成像机理 |
| 2.1 多波束声呐工作原理 |
| 2.2 多波束声呐成像原理 |
| 2.3 多波束水体数据可视化 |
| 2.4 水体成像影响因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多波束水体二维影像目标检测 |
| 3.1 水体影像插值方法 |
| 3.2 水体影像特征分析 |
| 3.3 基于视图转换的水体影像目标提取 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多波束水体影像目标三维重建 |
| 4.1 水体目标表面点云提取 |
| 4.2 基于散乱点云的三维建模 |
| 4.3 基于序列轮廓线的表面重建 |
| 4.4 实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 多波束测深中海洋内波的影响 |
| 5.1 海洋内波特征及动力学模型 |
| 5.2 海洋内波对多波束测深的影响 |
| 5.3 实验与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 多波束水体影像内波探测及测深同步改正 |
| 6.1 海洋内波的探测 |
| 6.2 内波影响下的海底地形畸变特征 |
| 6.3 海洋内波参数反演及测深改正 |
| 6.4 实验与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（7）模块化张力腿式大型浮式平台动力响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超大型浮式平台的发展概况 |
| 1.2.1 VLFS概念设计研究 |
| 1.2.2 水弹性研究 |
| 1.2.3 多功能模块化研究 |
| 1.3 张力腿平台的发展概况 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术流程 |
| 2 模块化张力腿式大型浮式平台理论基础与概念设计 |
| 2.1 水动力学基础 |
| 2.1.1 坐标系定义 |
| 2.1.2 波浪荷载基本概述 |
| 2.1.3 线性波理论 |
| 2.1.4 Stokes波理论 |
| 2.1.5 随机波浪理论 |
| 2.1.6 水动力控制方程 |
| 2.2 风力机气动基础 |
| 2.2.1 风荷载简介 |
| 2.2.2 风力机气动荷载计算 |
| 2.3 多体动力学基础 |
| 2.3.1 广义多体系统动力学 |
| 2.3.2 连接器荷载 |
| 2.3.3 波浪能输出功率 |
| 2.4 模块化张力腿式大型浮式平台概念设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 简化三体MTLPW集成结构系统 |
| 3.1 数值模型 |
| 3.2 典型海况模拟结果 |
| 3.2.1 连接器类型对简化三体MTLPW系统运动响应的影响 |
| 3.2.2 Bpto参数对波浪能装置输出功率的影响 |
| 3.3 附加垂荡板对波浪能装置的影响 |
| 3.3.1 附加垂荡板设计参数 |
| 3.3.2 典型海况下模拟结果分析 |
| 3.4 附加风力机对集成系统的影响 |
| 3.4.1 附加风机的新型集成系统概述 |
| 3.4.2 典型风浪联合海况模拟结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 串联型七模块MTLPW集成系统 |
| 4.1 数值模型 |
| 4.2 典型规则波海况模拟结果 |
| 4.2.1 连接器组合模式的影响 |
| 4.2.2 连接模式D的WEC发电阻尼设计 |
| 4.2.3 两种最优连接模式的对比 |
| 4.2.4 内部张力腿平台数量的影响 |
| 4.3 随机海况下的动力响应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）超高频雷达水动力学参数探测机理研究与实验（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究发展历史与现状 |
| 1.2.1 超高频雷达硬件系统和河流探测技术 |
| 1.2.2 海浪Bragg与非Bragg散射机理 |
| 1.2.3 超高频雷达海洋水动力学参数探测机理 |
| 1.3 本文的研究内容及结构安排 |
| 2 全数字超高频水动力学参数探测雷达设计与实现 |
| 2.1 系统总体设计要求 |
| 2.2 系统硬件设计与实现 |
| 2.2.1 雷达总体结构 |
| 2.2.2 接收机主板 |
| 2.2.3 发射机与天线 |
| 2.2.4 电源系统设计 |
| 2.3 系统逻辑电路设计与实现 |
| 2.3.1 逻辑电路总体结构 |
| 2.3.2 处理系统设计 |
| 2.3.3 同步控制器 |
| 2.3.4 相关接收器 |
| 2.3.5 USB控制器 |
| 2.4 系统软件设计与实现 |
| 2.4.1 软件总体结构 |
| 2.4.2 UHFConsole |
| 2.4.3 UHFServer |
| 2.4.4 UHFMonitor |
| 2.5 系统测试 |
| 2.5.1 电源管理模块测试 |
| 2.5.2 模拟前端测试 |
| 2.5.3 信号源模块测试 |
| 2.5.4 整机闭环测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 超高频雷达河流水动力学参数反演与实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超高频雷达测流基本原理 |
| 3.3 河流表面径向流场反演流程 |
| 3.3.1 解距离和解速度 |
| 3.3.2 一阶峰划分 |
| 3.3.3 通道校准和到达角估计 |
| 3.3.4 绘制径向流场图 |
| 3.4 断面流速和流量计算 |
| 3.4.1 断面表层流速 |
| 3.4.2 断面流量 |
| 3.5 现场比测实验 |
| 3.5.1 湖北宜昌长江三峡:原理验证性实验 |
| 3.5.2 湖北仙桃汉江:弯曲河流长期比测实验 |
| 3.5.3 老挝琅勃拉邦湄公河:复杂河况河流探测实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 海浪Bragg与非Bragg电磁散射机理研究与实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 周期水波散射截面和多普勒谱计算 |
| 4.2.1 数值解 |
| 4.2.2 微扰解 |
| 4.3 波槽实验 |
| 4.4 结果和分析 |
| 4.4.1 后向散射截面和多普勒频移 |
| 4.4.2 双基地散射截面和多普勒频移 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 完全掠入射下一维非线性海面后向散射多普勒谱数值分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 海浪与海浪谱模型 |
| 5.2.1 海面的描述及基本概念 |
| 5.2.2 海浪功率谱 |
| 5.2.3 方向函数 |
| 5.3 一维线性和非线性海面几何建模 |
| 5.4 电磁散射模型 |
| 5.4.1 构建局部扰动粗糙面 |
| 5.4.2 后向散射多普勒谱仿真 |
| 5.5 结果与分析 |
| 5.5.1 表面非相干电流分布 |
| 5.5.2 线性波多普勒谱特征及与微扰法的对比 |
| 5.5.3 非线性波的多普勒谱特征 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 超高频雷达二维非线性海面后向散射多普勒谱研究与实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 二维线性和非线性海面几何建模 |
| 6.3 电磁散射模型 |
| 6.4 超高频雷达海洋回波谱测量实验 |
| 6.5 结果与分析 |
| 6.5.1 后向散射截面 |
| 6.5.2 掠入射下后向散射多普勒谱 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间的科研经历和科研成果 |
| 致谢 |
（9）飞秒强激光在不同大气环境中传输成丝及其热沉积过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 飞秒强激光大气传输成丝 |
| 1.1.1 成丝物理机制 |
| 1.1.2 成丝物理模型 |
| 1.1.3 光丝基本特征 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 飞秒激光在不同大气环境中传输成丝研究进展 |
| 1.2.2 飞秒激光大气传输成丝热沉积过程研究进展 |
| 1.2.3 飞秒激光热沉积影响云雾微物理过程研究进展 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本文的研究内容和章节安排 |
| 1.4.1 主要内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第二章 基本理论与方法 |
| 2.1 云降水物理基本理论 |
| 2.2 飞秒激光大气传输仿真模型 |
| 2.2.1 NLSE传播方程 |
| 2.2.2 数值模拟方法 |
| 2.3 气体介质的热响应过程 |
| 2.3.1 热传导方程 |
| 2.3.2 温度场扰动 |
| 2.4 仿真个例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水汽电离对飞秒激光成丝及热沉积的影响 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.1.1 水汽电离项的引入 |
| 3.1.2 大气湿度相关 |
| 3.2 水汽电离对飞秒激光非线性传输的影响 |
| 3.2.1 800nm波段飞秒激光传输 |
| 3.2.2 248nm波段飞秒激光传输 |
| 3.3 不同大气湿度环境中的飞秒激光传输 |
| 3.3.1 大气湿度对飞秒激光传输特征的影响 |
| 3.3.2 大气湿度对光丝热沉积特征的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 云雾粒子散射对飞秒激光传输和热沉积的影响 |
| 4.1 云雾中激光传输理论基础 |
| 4.1.1 雾的衰减作用 |
| 4.1.2 雾衰减预测模型 |
| 4.2 飞秒激光在云雾中传输仿真模型 |
| 4.2.1 传播方程 |
| 4.2.2 数值求解方法 |
| 4.2.3 网格设置和初边界条件 |
| 4.3 飞秒激光在云雾环境中的非线性传输 |
| 4.3.1 不同传输介质对比 |
| 4.3.2 粒子浓度和粒子大小的影响 |
| 4.3.3 粒子谱分布特征的影响 |
| 4.4 云雾环境中飞秒激光成丝的热沉积特征 |
| 4.4.1 计算方法 |
| 4.4.2 云雾粒子浓度和大小的影响 |
| 4.4.3 三类云雾中热沉积特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光丝热沉积影响过冷水滴冻结效能的机理 |
| 5.1 两类诱导过冷水滴冻结实验概况 |
| 5.2 理论分析方法 |
| 5.3 不同聚焦条件下光丝热沉积特征对比 |
| 5.3.1 光丝传输特征对比分析 |
| 5.3.2 不同聚焦条件下入射脉冲能量对热沉积的影响 |
| 5.4 不同气体环境中成丝热沉积对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 利用时间艾里飞秒脉冲增强光丝能量沉积 |
| 6.1 初始光场的构建 |
| 6.2 飞秒Airy脉冲在空气介质中成丝特性 |
| 6.3 艾里脉冲参数对形成光丝特征的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要工作及结论 |
| 7.2 本文的创新之处 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录A 传播方程数值求解 |
| 附录B 湍流相位屏的构建 |
（10）一种非线性自回归时序模型及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 时间序列分析的研究现状 |
| 1.2.2 参数估计的研究现状 |
| 1.2.3 结构辨识的研究现状 |
| 1.2.4 适用性检验的研究现状 |
| 1.2.5 模型工程应用的研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 GNARX模型及其特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统辨识与时序建模策略分析 |
| 2.3 GNARX模型表达式 |
| 2.3.1 模型表达式推导 |
| 2.3.2 模型表达式内涵 |
| 2.4 GNARX模型基本特性 |
| 2.4.1 模型适用性能分析 |
| 2.4.2 模型参数稳健性分析 |
| 2.4.3 建模预测特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 GNARX模型改进的参数估计及结构辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于改进马氏距离的最小二乘法的参数估计 |
| 3.2.1 最小二乘法和加权最小二乘法的问题 |
| 3.2.2 改进马氏距离的最小二乘法的提出 |
| 3.2.3 算法对比 |
| 3.3 基于参数离差率结构剪枝算法的结构辨识 |
| 3.3.1 基于修正AIC准则的结构穷举法和随机剪枝法的问题 |
| 3.3.2 基于参数离差率的结构剪枝算法的提出 |
| 3.3.3 算法效果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 GNARX模型的多元互相关及残差双谱检验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多元互相关系数检验准则 |
| 4.2.1 自相关系数准则的失效问题 |
| 4.2.2 多元互相关系数检验准则的提出 |
| 4.2.3 准则效果对比 |
| 4.3 残差标准化双谱检验 |
| 4.3.1 残差功率谱检验的失效问题 |
| 4.3.2 残差标准化双谱检验的提出 |
| 4.3.3 检验效果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 GNARX模型的模式识别与故障诊断应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 时序方法的模式识别与故障诊断应用 |
| 5.3 模式向量选取 |
| 5.3.1 基于多状态模型结构辨识的模式向量选取 |
| 5.3.2 算法验证 |
| 5.4 特征向量提取 |
| 5.4.1 基于参数重要度的特征向量提取 |
| 5.4.2 算法验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 GNARX模型的起重机无基准结构损伤识别应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 GNARX模型用于结构损伤识别的机理研究 |
| 6.2.1 振动信号的GNARX建模机理研究 |
| 6.2.2 无基准结构损伤识别方法研究 |
| 6.2.3 仿真数据验证 |
| 6.3 桥式起重机主梁有限元模型 |
| 6.3.1 有限元模型建立 |
| 6.3.2 有限元模型瞬态分析 |
| 6.3.3 有限元模型数据验证 |
| 6.4 实验验证 |
| 6.4.1 实验平台搭建 |
| 6.4.2 实验数据采集 |
| 6.4.3 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
四、An improved numerical method for nonlinear terms of spectral model and its appli- cations（论文参考文献）
- [1]高速铁路列车运行调整与控制一体化优化模型与算法[D]. 龙思慧. 北京交通大学, 2021
- [2]建筑体外辅助复位消能架的抗震性能与可靠度分析[D]. 何晴光. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]不同波况下畸形波发生概率的模拟研究[D]. 王磊. 大连理工大学, 2021
- [4]海洋目标尾迹电磁散射特性与SAR成像研究[D]. 王乐天. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [5]非线性海面的电磁散射特性研究[D]. 李东芳. 电子科技大学, 2020(03)
- [6]多波束声呐水体影像在中底层水域目标探测中的应用[D]. 刘洪霞. 山东科技大学, 2020(06)
- [7]模块化张力腿式大型浮式平台动力响应分析[D]. 吴鸿博. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]超高频雷达水动力学参数探测机理研究与实验[D]. 侯义东. 武汉大学, 2020(03)
- [9]飞秒强激光在不同大气环境中传输成丝及其热沉积过程研究[D]. 曾庆伟. 国防科技大学, 2020(01)
- [10]一种非线性自回归时序模型及其应用研究[D]. 马家欣. 东南大学, 2020