一次二阶矩法

摘要： 文中研究了压电悬臂梁在逆压电条件下的力学输出与电学输出,给出了压电悬臂梁在逆压电条件下的力学可靠性和电学可靠性计算的极限状态方程,由串联系统原理得到了逆压电条件下压电悬臂梁的可靠度计算公式。利用一次二阶矩法,对于压电悬臂梁的逆压电状态下的可靠度计算模型做了简化。文中方法经过工程实例的仿真验证,说明了其具有实用性和易行性。

摘要： 针对翻转轴的材料属性和不同载荷工况等随机不确定性因素对其性能的影响,且降低其重量以提高燃油经济性。通过对自卸车进行有限元建模,根据实际工况下的极限受力对翻转轴进行载荷分析,采用一次二阶矩法进行可靠性分析,并用可靠性指标反映不确定性因素的影响。将静态多工况下刚度和动态特征值为目标函数,以体积分数和可靠性指标为约束条件。基于折衷规划法归一化子目标建立综合目标函数、以层次分析法确定子目标权重系数,提出了一种考虑翻转轴结构的静动态多目标可靠性拓扑优化模型。结果表明,相比确定性拓扑优化,可靠性拓扑优化得到的翻转轴刚度和各阶固有频率提高的更显著,在满足可靠性的条件下质量减小28.96%。试验测试与理论分析结果基本一致,验证了多目标可靠性拓扑优化设计的可行性。

摘要： 在搬运机器人折臂机构的运动学分析基础上,文中通过微分法得到机构位姿的误差模型,应用一次二阶矩法(FOSM)对折臂机构在各不确定因素影响下的运动可靠性进行分析,最后采用蒙特卡洛仿真分析方法,验证了一次二阶矩法在分析运动可靠性问题上的准确性。结果分析出了造成搬运机器人折臂机构末端执行器偏差的主要因素,为改进折臂机构的运动精度性能提供了理论依据。

摘要： 提出采用一次二阶矩法计算套管抗拉可靠性强度,通过几何尺寸测量、材料拉伸试验获得理论计算套管抗拉可靠性强度的关键参数,并采用有限元模拟计算和全尺寸实物试验进行验证与评估。研究结果表明:目标置信水平为0.005时,Ф177.80 mm×10.36 mm 110套管抗拉可靠性强度理论计算值(5195 kN)小于其实物试验值(5496 kN)和有限元模拟值(5525 kN),实物试验值和有限元模拟值基本吻合,验证了本文提出的套管抗拉可靠性强度理论计算方法可靠。该研究方法可以评价不同可靠性水平下同批次套管抗拉强度的可靠性,为油田套管的可靠性设计和套管的选材提供计算与试验支撑。

摘要： 摘 要:针对传统的Paris裂纹扩展模型在可靠性研究中不能考虑小裂纹扩展过程的问题,本文基于改进McEvily裂纹扩展模型,建立疲劳可靠性的极限状态计算方程,采用一次二阶矩验算点法对可靠度指标及其参数敏感性进行计算分析.通过与基于Paris裂纹扩展模型的可靠性结果对比表明:改进McEvily裂纹扩展模型下的可靠度指标为4.17,在Paris裂纹扩展模型下的可靠度指标为4.08,Paris模型只考虑了裂纹稳定扩展的过程,其可靠性计算结果更为保守;通过参数灵敏度分析得知,不确定变量中的材料参数m、初始裂纹尺寸a0、临界裂纹尺寸ac对可靠度指标有较大程度的影响.小裂纹扩展阶段的主要影响参数即裂纹闭合水平k,其变异系数对失效概率的影响较小但系数达到0.16时失效速率有进一步增长趋势.

摘要： 整体叶盘侧铣加工中,叶片薄、刀具悬长大,极易发生颤振.颤振留下的波纹面,对整体叶盘的表面粗糙度及服役性能影响极大.为了准确预测整体叶盘侧铣加工的稳定性,考虑随机变量对加工稳定性的影响.应用动态结构系统的可靠性分析法——一次二阶矩法,建立了整体叶盘侧铣加工系统的颤振可靠性模型;该模型以结构参数和主轴转速为随机变量,以颤振频率为中间变量.利用颤振可靠性模型绘制可靠性叶瓣图,该图可用于划分加工可靠性区域.通过实例验证了该方法的有效性,并与蒙特卡罗法进行对比.验证结果表明可靠性叶瓣图可用于确定侧铣加工的稳定性概率预测,可以代替传统的稳定性叶瓣图.

摘要： 粗粒土填料回弹模量(M_(R))是路面结构设计与力学分析中的关键参数,其值受到应力状态以及含水条件、压实程度、级配以及粗颗粒形状等土性参数的影响。本文基于135个不同的粗粒土填料样本的土性参数和回弹模量试验结果,拟合得出了各土性参数的概率分布函数,分析得出了各土性参数之间的相关系数矩阵,建立了回弹模量的应力状态和土性参数依赖性预测模型,继而采用一阶矩可靠性分析方法,开展了土性参数随机条件下粗粒土填料回弹模量的可靠度分析,通过全局敏感性分析得出了影响回弹模量的各土性参数的敏感性次序。研究结果表明,复合最大干密度、曲率系数和相对含水率对回弹模量的影响最大,回弹模量对曲率系数和相对含水率的变化最为敏感。可为粒料基层设计和分析中回弹模量值的合理选用提供理论依据和技术参考。

摘要： 针对蒙特卡洛法求解效率低的问题,提出一种基于蒙特卡洛重要抽样法的结构时变可靠性分析方法.首先,该方法通过对时间离散的方式,使随机过程转换为随机变量,将原时变可靠性问题转换为常规时不变体系可靠性问题;然后通过一次2阶矩法求解转化后的模型,得到随机变量在各时刻下相应的最可能失效点,接着随机变量在MPP点处采用"重要抽样法"进行采样;而后将获得的样本点代入功能函数中进行计算,累计结构失效的次数,求得结构的失效概率;通过3个数值算例的计算分析,证明本文方法的有效性.

摘要： 针对蒙特卡洛法求解效率低的问题,提出一种基于蒙特卡洛重要抽样法的结构时变可靠性分析方法。首先,该方法通过对时间离散的方式,使随机过程转换为随机变量,将原时变可靠性问题转换为常规时不变体系可靠性问题;然后通过一次2阶矩法求解转化后的模型,得到随机变量在各时刻下相应的最可能失效点,接着随机变量在MPP点处采用"重要抽样法"进行采样;而后将获得的样本点代入功能函数中进行计算,累计结构失效的次数,求得结构的失效概率;通过3个数值算例的计算分析,证明本文方法的有效性。

摘要： 机电产品(零件、部件、设备和系统)中可靠度与设计、制造、运输、储存、使用、维修等各个环节紧密相关,由此可见,可靠度的分析是极其重要的。文章通过分析比较一次二阶矩法中的优缺点,为今后实际工程中可靠度的计算提供有价值的理论参考。

摘要： 针对车削加工颤振预测问题,研究了车削加工系统结构动态特性参数具有随机特性的情况下颤振可靠性建模及求解问题.建立了单自由度车削加工系统动力学理论模型,提出了车削加工颤振系统与主轴转速有关具有5个的随机参数的可靠性模型.首先提出将颤振频率随机变量作为中间变量,将可靠性模型求解问题转化为与颤振频率相关的新模型的求解.然后采用一次二阶矩法进行可靠度求解.进行了算例研究,对一台CJ0625车床进行频响函数测试,给出了具有随机参数的车削加工系统频率响应函数和颤振稳定性叶瓣图(SLD).对给定的转速、切宽加工参数进行颤振可靠度计算,其结果与蒙特卡洛方法及频域SLD方法分析结果进行了比较.

摘要： 基于可靠度的工程结构设计可以通过采用直接计算结构失效概率的全概率方法或采用荷载和抗力分项系数法来实现。由于荷载和抗力分项系数法不需要计算结构的失效概率，因而显得非常实用和有效，该方法已被广泛应用于各国的规范中。在本文中，首先回顾了用于确定荷载和抗力分项系数的基本方法——一次二阶法。接下来重点介绍了三阶矩法用于确定确定荷载和抗力分项系数的原理和计算步骤。最后，对用于确定荷载和抗力分项系数的一次二阶矩法和三阶矩法进行了比较研究。通过本文的研究可以得到以下结论：(1)尽管对同一极限状态函数而言，由这两种方法确定的荷载和抗力分项系数不一样，但两者得到的目标平均承载力却几乎一致；(2)由于一次二阶矩法用于确定荷载和抗力分项系数时涉及到基于求导的迭代计算，而三阶矩法则不需要该迭代计算。因此三阶矩法更易于用来确定荷载和抗力的分项系数。

摘要： 基于可靠度的工程结构设计可以通过采用直接计算结构失效概率的全概率方法或采用荷载和抗力分项系数法来实现。由于荷载和抗力分项系数法不需要计算结构的失效概率，因而显得非常实用和有效，该方法已被广泛应用于各国的规范中。在本文中，首先回顾了用于确定荷载和抗力分项系数的基本方法——一次二阶法。接下来重点介绍了三阶矩法用于确定确定荷载和抗力分项系数的原理和计算步骤。最后，对用于确定荷栽和抗力分项系数的一次二阶矩法和三阶矩法进行了比较研究。通过本文的研究可以得到以下结论：(1)尽管对同一极限状态函数而言，由这两种方法确定的荷载和抗力分项系数不一样，但两者得到的目标平均承栽力却几乎一致；(2)由于一次二阶矩法用于确定荷载和抗力分项系数时涉及到基于求导的迭代计算，而三阶矩法则不需要该迭代计算。因此三阶矩法更易于用来确定荷载和抗力的分项系数。

摘要： 为了更客观和科学地评价斜坡的稳定性,采用结构可靠度中的改进一次二阶矩法来分析斜坡的稳定性,同时采用新的、更适于计算机编程的求可靠指标解的迭代方法,对三峡库区赵家坡高切坡第二段稳定性分析标明:(1)潜在滑动面1可靠指标和破坏概率均满足允许风险水平,稳定性程度较高,只需进行表面防护即可;(2)潜在滑动面2可靠指标和破坏概率均不满足允许风险水平,需要进行整体加固并辅以坡面防护;(3)稳定性系数与可靠度分析结果有良好的一致性.

摘要： 地震地面运动是一个随机过程,结构的每次响应都可作为随机过程的实现.针对长输埋地管道结构上的大尺度使其受地震荷载具有时间上和空间维度上的随机性变化.通过研究埋地管道在具有随机时空特性的地震荷载下的动力响应,分别建立以地震波衰减因素获取场地的衰减因子,并利用随机数来分析埋地管道的随机时空的动力响应.利用理论分析出的简化公式,结合可靠度分析的一次二阶矩法和首次超越破坏理论对随机时空地震荷载作用下的埋地管道进行动力可靠性分析.建立了地震波参数随传播距离的变化关系式以及得出了求随机时空地震荷载作用下埋地管道的动力响应的关系式.结合汶川地震和兰成渝成品油输送管道工程实例计算其动力可靠度,验证了本文所提出方法的工程适用性.研究表明,在进行长输埋地管道的震害分析时,考虑地震荷载的随机时空的特性是有必要的.为今后的随机时空振动理论的研究工作提出了概念基础.

摘要： 针对上海软土地区基坑工程板式支护结构抗倾覆验算问题,结合上海市基坑工程技术规范抗倾覆稳定设计验算方法和一次二阶矩法(JC法),通过几个算例对其验算模式进行探讨,结果表明基于现行规范验算模式得到的结果与实际工程的安全水准不相符.进而改进现有验算模式,即:坑底以下主动土压力为矩形分布,被动土压力为三角形分布并考虑地下水渗流的影响,土压力按水土分算计算.将改进的验算模式MATLAB程序化,得到上海地区124个实际工程的抗倾覆稳定性安全系数;确定了用于可靠度分析的极限状态方程,得到了实际工程抗倾覆稳定性可靠度指标取值.研究结果为规范可靠性设计提供了一定理论依据,具有一定的理论与实际意义.

摘要： 对小型断路器操作机构的动作可靠性灵敏度进行探讨,提出了利用一次二阶矩法来分析操作机构在分断时刻随机参数的可靠性灵敏度和利用kriging模型代替极限状态方程来分析操作机构在运动阶段随机参数的可靠性灵敏度的计算方法,研究了设计参数的改变对小型断路器操作机构的动作可靠性的影响.结果表明该方法能够有效的分析小型断路器操作机构的动作可靠性灵敏度,同时也为小型断路器操作机构的设计提供了依据。

摘要： 复杂岩土体的变形可靠度分析往往涉及大量有限元计算,庞大的计算量制约了可靠度理论在岩土工程中的应用.常规一次二阶矩法(FOSM)虽然简单易用,但是对于非线性程度较高的岩土问题,其精度并不令人满意.本文提出了一种将改进一次二阶矩法(ROSM)与有限元程序相结合的复杂结构可靠指标求解方法.该方法无需人为构造极限状态方程,每次迭代n+1个样本点,经过数次迭代就可以求解出结构的可靠性指标(n为随机变量的个数).此方法具有收敛速度快、计算量小、计算过程简洁以及程序实现简单等优点.实例验证表明该方法具有较高的计算精度,单次计算量仅为响应面法的一半.采用本文所提的方法成功的对一座300m高的混凝土面板堆石坝进行沉降变形的可靠性分析,为岩土工程复杂结构可靠性分析提供了一种新的思路.

摘要： 刚性抗滑桩结构的主要失稳模式是锚固段内桩侧土体受压失稳.为计算刚性抗滑桩结构的模糊随机可靠性指标和可靠度,首先根据抗滑桩滑面以下桩侧压应力σy在两个深度处的极值,分别建立两个极值下刚性抗滑桩锚固深度可靠性分析的结构功能函数.计算时,利用定值法比较两个极值的大小,选择较大的极值所对应的结构功能函数作为待计算的抗滑桩可靠性分析的结构功能函数,然后,考虑抗滑桩结构可靠性分析中的随机性和模糊性,建立模糊随机可靠性分析模型.在一次二阶矩法的基础上,推导出计算模糊随机可靠度的公式,用L-R型模糊数描述随机参数的均值和方差,利用分解定理处理模糊数,得到结构的随机模糊可靠性指标和可靠度.根据上述方法,利用MATLAB程序计算了某刚性抗滑桩,得出了结构的模糊可靠性指标和模糊可靠度,计算结果与安全系数法具有很好的一致性.

摘要： 在隧道初次衬砌的设计中还依赖经验法和现场的监测数据,规范也没有明确地给出隧道初次衬砌的目标可靠指标值.以大瑶山隧道基础数据为计算依据,以隧道初次衬砌作为研究对象,采用"地层-结构模型"分析了衬砌在极限承载能力作用下的可靠度.主要内容包括:分析、计算了各个变量的统计特征,结合这些变量应用同济曙光软件计算了初次衬砌在Ⅲ级围岩下的受力情况；利用响应面法计算了隧道初次衬砌的功能函数；根据所计算的内力值分析了作用效应的统计特征和抗力的统计特征；通过一次二阶矩法计算初次衬砌的可靠指标,并用MATAB软件得以实现；最后,利用校准法给出了Ⅲ级围岩初次衬砌的目标可靠指标值.

摘要： 边缘检测是模式识别领域的传统问题。本发明提出了一种基于复合二阶分数阶次信号处理的边缘检测方法，该方法为对图像中所有的目标像素点利用分数阶次信号处理进行梯度运算以求边缘的新算法，包括：对任意图像生成灰度矩阵，分别对该矩阵中各像素点，应用检测算子进行梯度运算，得到各像素点的梯度幅值，通过得到的零交叉图像确定边缘位置，若目标像素点的梯度幅值高于阈值时，则确定该目标像素点为边缘点。本发明省去了对图像进行平滑滤波预处理，利用基于分数阶次信号处理的新颖复合求导算法进行梯度运算，该算法中的分数积分抑制了分数微分过程引入的干扰，具有信噪比良好，边缘定位准确，能够良好抑制虚假边缘的特点。该算法能应用于自动目标识别等领域。

摘要： 本发明提供了一种二阶柔性夹具及应用于二阶踏步骨架的二阶柔性夹具，包括第一底座、第二底座、第一组件、第二组件；所述第一组件设置于所述第一底座上并与所述第一底座连接，所述第二组件设置于所述第二底座上并与所述第一组件连接；所述第一组件上设置有第一夹持件、第二夹持件；第一夹持件沿第二方向与第一组件连接；第一方向与第二方向间隔一定角度；第一夹持件夹持第一夹物，第二夹持件夹持第二夹物；第二底座上设置有第三夹持件及第四夹持件，第三夹持件夹持第三夹物，所述第四夹持件夹持第四夹物。应用本技术方案可实现一种夹具适用多种排列方式的二阶踏步骨架。

摘要： 本发明提出一种基于加权二阶中心矩的诱导式欺骗检测方法，属于欺骗干扰检测技术领域。首先在接收机每个通道即时相关器左右等间距对称布置5对监视相关器，将对称布置的相关器分成左、右两组，分别根据每组中各相关器的输出值加权计算，得到左峰和右峰的加权二阶中心矩；然后对左峰与右峰的加权二阶中心矩作差；最后基于Neyman‑Pearson准则，将差值与检验阈值比较，精准判断是否存在欺骗干扰。本发明的多相关器输出值加权二阶中心矩设计，能够更好地衡量左峰与右峰之间的对称性，不仅检测效率更高，检测告警时间短，而且检测灵敏度高，在同等虚警率下，大大提高了检测概率，能够实现对欺骗信号的有效检测；同时对研究配备抗欺骗功能的GNSS接收机具有重大价值。

摘要： 本发明公开了一种面向硬件的Adam算法二阶矩估计优化方法及系统，该方法包括：初始化；重复执行以下步骤，直至达到设定迭代步数或满足收敛条件：针对本步待优化参数对目标函数求导，获得本步梯度；根据二阶指数衰减因子、本步梯度的绝对值和上步二阶矩估计开平方值，获得二阶距开平方和公式的较大值和较小值；将其输入至二阶距开平方和公式，获得本步二阶矩估计开平方值，以计算本步更新步，二阶距开平方和公式的确定步骤如下：获得平方和开根号近似公式；获得用于表示二阶距开平方和公式的较大值和较小值；确定二阶距开平方和公式。本发明可以实现低资源占用、高吞吐率的面向硬件的Adam算法二阶矩估计优化，且可避免精度的损失。

摘要： 本发明提供了一种基于角二阶矩与深度学习的树木覆盖预测方法，包括：基于无人机获取林段图像数据；基于角二阶矩与纹理特征学习树种分类；根据病虫进入下一代需要的时间和病虫下一代的发生量预测下一代病虫害病级指数，识别下一代病虫害严重级别；获取林段水分、空气、光照、土壤的数据；构建各树种生长速率计算模型，用以计算树种存活率；根据树种下一代病虫害严重级别和生长速率计算树种存活率，并识别优势树种；预测优势树种与其他树种的相互覆盖度，并以优势树种交替的临界时间为节点确定再次树种识别的时间。本发明通过预测树种的病虫害情况和生长速率识别树种存活率，并以此预估在未来可能会大面积覆盖该区域的树种类别以及所需时间周期。

摘要： 本发明公开了一种研究受二阶矩过程扰动的欠驱动高阶机械系统的输出跟踪问题方法。不同于已有的关于系统受到维纳过程干扰的研究结果，本文考虑一种更实用的噪声，即二阶矩过程。通过反推设计法，设计了一种新的控制器，保证了跟踪误差可以调到任意小，闭环系统具有唯一解，且所有状态在概率上有界。最后，通过仿真说明了控制器设计的可行性。该方法较强的实用性，适用于随机高阶系统的输出跟踪控制问题。

摘要： 本发明公开了一种基于二阶矩函数的图像聚焦测度实现方法，属于信息处理技术领域。该方法首先对图像进行预处理，然后对处理后的图像进行分块并计算每一幅子图像的矩函数。再选取每一幅子图像的低阶矩函数来构造图像的清晰度信息。最后求所有子图像清晰度信息所构成集合的方差，并把该方差值作为整幅图像的聚焦测度值。本发明在对图像进行分块处理的基础上，采用矩函数来构造图像的细节信息，具有原理简单、计算复杂度低的优点，同时通过上述步骤的实施，很大程度上降低了噪声对图像细节信息的干扰，使得本方法所得到的聚焦测度有较高的噪声鲁棒性，适合于相机的被动成像系统，尤其是低对比度成像条件下的抗噪声能力较强，适合于推广使用。

摘要： 本发明提供一种基于二阶矩保持传播算法的拓扑地图融合方法及系统。所述方法包括：S1，基于概率性广义Voronoi图方法对不同地图进行融合；S2，通过二阶矩保持传播方法消除地图融合的非线性不确定度。本发明首先在保留地图显著性信息的情况下，对地图进行骨架的提取，这样可以简化地图中的信息，使运算更加简便；考虑到了使用PGVD时占用栅格地图中的不确定度，利用线性化来解决转换过程中的不确定度问题。比起其他算法，它是快速且鲁棒的，能够对相似度更大的区域进行优先匹配。

摘要： 基于峰度与角二阶矩的冰雹预测技术属于统计学领域，尤其属于图像分析领域。现有对雹云的预测往往是依赖于经验进行判别，这样的方法存在很多不足。为了克服现有技术的不足，本发明公开：一种预测冰雹的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：第一步，利用云图获得dBZ，第二步，把RGB图像转化为灰度图像，第三步，灰度图像的反射率分成15个量级，第四步，计算每个量级的比重，第五步，计算出每个量级的峰度x1、角二阶矩x2，第六步，利用公式：y＝6.52713·x

摘要： 本实用新型提供了一种二阶柔性夹具及二阶踏步骨架的二阶柔性夹具，包括第一底座、第二底座、第一组件、第二组件；所述第一组件设置于所述第一底座上并与所述第一底座连接，所述第二组件设置于所述第二底座上并与所述第一组件连接；所述第一组件上设置有第一夹持件、第二夹持件；第一夹持件沿第二方向与第一组件连接；第一方向与第二方向间隔一定角度；第一夹持件夹持第一夹物，第二夹持件夹持第二夹物；第二底座上设置有第三夹持件及第四夹持件，第三夹持件夹持第三夹物，所述第四夹持件夹持第四夹物。应用本技术方案可实现一种夹具适用多种排列方式的二阶踏步骨架。