人工边界

摘要： 基于人工边界子结构模型,提出一种利用混合波场实现近海场地中地震P波和SV波垂直输入的方法.该方法中用于波动输入的混合波场由计算模型两侧截断边界的自由波场和底面边界的入射波场构成,避免了不规则近海场地的自由波场求解.同时采用基于声流体单元的流固耦合算法模拟场地-海水动力相互作用,利用流体介质人工边界和黏弹性人工边界单元模拟无限流、固介质的辐射阻尼,建立了近海场地动力相互作用分析模型.将该模型与基于混合波场的地震波动输入方法相结合,提出了近海场地地震反应时域整体分析方法.数值算例表明,本文的计算模型和分析方法可以较为准确地实现地震波在近海场地中的输入问题,对于近海场地及海洋工程的地震反应分析具有良好的适用性.

摘要： 合理设置边界条件是取得岩土地震动力响应分析可信结果的重要前提,介质交界面的波阻抗大小影响波行能量的反射透射比例,但目前在侧部边界选取中并未明确波阻抗匹配性。文章基于波动学及能量传播理论,分析了岩土地震动力计算的侧部边界外行波能量传递特性,提出了在岩土地震分析中应考虑边界两侧波阻抗的合理匹配性的观点;通过简单水平地基数值模型的地震动力分析,研究了边界波阻抗匹配系数对动力响应计算结果的影响,比较了常用人工动力边界的适用性;最后以复现悬臂式挡土墙振动台模型试验为例,对不同波阻抗匹配条件下数值模型动力响应进行了对比校验,验证了考虑合理阻抗匹配性的必要性,且采用边界理论阻抗匹配系数的计算结果与试验响应基本一致。

摘要： 相互作用是结构-地基体系在冲击载荷作用下动力响应的重要影响因素,尤其非岩基场地条件下地基对结构的刚度约束作用有所削弱,有效而合理地开展地基等因素模拟是保证结论可靠性的关键前提。该研究结合某核电厂房在飞机撞击条件下的动力特性分析开展了细致研究,提出了一种细致模拟的耦合动力分析方法,其中基于飞机载荷曲线和墙体冲击变形等因素,对密切关系到分析规模的模型网格疏密特征进行了精细对比分析;对完整地基场地进行建模,并在边界处设置完美匹配层(PML)模拟无限地基辐射阻尼效应;对不同柔、硬场地条件及飞机撞击的不同位置进行对比分析,得出上部结构振动响应的影响因素。模型参数的敏感性分析可为精细化模型的标准化建模提供依据,而数值结果显示在非岩基场地条件下,土-结构相互作用对于核电厂房抗飞机撞击的整体动力响应,尤其是楼层反应谱有较显著的影响。

摘要： 为了给桥隧相连隧道洞口及其桥隧结合处的施工设计提供参考,以四川省峨眉山市双桥村2号隧道-象鼻子大桥桥隧相连段为工程背景,通过理论分析和数值模拟的方法对桥隧相连结构在地震作用下的动力响应进行分析。采用时程分析方法,通过在水平方向施加El Centro波,分析了桥隧相连结构洞口段在地震动作用下的位移、加速度和应力变化情况。结果表明,地震波作用下,隧道洞口段衬砌结构的变形比静力场中增大了约10%,应力增加了约15%。因此,在对洞口段进行设计时,应着重考虑动力作用对结构的影响,及时对结构复杂易变形部位进行支护。

摘要： 为研究地下十字形地铁换乘车站结构在SV波(垂直偏振横波)斜入射下的地震反应,利用Flac3D软件建立地层-车站有限差分模型进行斜入射数值模拟,通过Fish语言编制程序,实现SV波斜入射时三维模型人工边界等效节点力的自动施加。对比分析了地震动垂直入射和斜入射时的车站柱顶速度时程、板和柱顶底相对位移、不同断面变形、板和侧墙的弯矩、柱顶轴力等。分析结果表明:地震动作用下十字形地铁换乘车站交叉区域的变形小于非交叉区域;顶板、底板、侧墙的内力在交叉边界处突变;SV波斜入射时,十字形地铁换乘车站会同时发生水平剪切变形与竖向剪切变形;SV波斜入射时,交叉区域的柱顶轴力显著大于非交叉区域;顶板的弯矩随着入射角的增大而增大。

摘要： 无限域波动数值模拟中,人工边界的稳定性是获得可靠模拟结果的前提。具有高阶精度的谱元法和透射边界两者结合的数值模拟方案显示出较好的模拟精度和数值稳定性,然而,仍然存在数值失稳现象,其失稳机理和稳定条件尚不明确,相应的理论分析极为欠缺。该文针对透射边界在高阶谱元法中的稳定性,依据高阶谱单元中非等间距节点的周期延拓特点,通过构建内域和边界数值格式的向量形式来分析人工边界反射系数。进而保证边界对谱元法中存在的真实模态和虚假模态的反射系数均小于等于1,从而得到透射边界的稳定条件,其表现为无量纲边界参数和谱元参数之间的关系,其含义为透射边界人工波速与介质物理波速的比值限定在一定范围内。同时揭示了透射边界引发高频失稳的机理,即边界对谱元法中虚假模态的反复反射放大所致。最后采用数值实验验证了透射边界稳定条件。

摘要： 近年来地震灾害频繁发生,学术界就如何有效提升高层建筑的防震性能展开了诸多讨论.有限元模拟模型,综合分析上部结构与地基基础间的相互作用,就刚性地基与相互作用地基设置了对照组,以探讨差异化地基与地震响应度间的关系,为研究高层建筑防震性能提升奠定基础.实验中,选取A市B大厦作为研究对象,对以上方法进行检验.结果 表明,刚性地基假定不符合实际情况,地震发生时,上部结构与地基基础的相互作用会对体系结构的位移峰值、加速度峰值以及层间剪力峰值等造成较大影响.因而建筑设计应综合考虑以上部结构与地基基础的相互作用,以有效提高建筑的防震性能.

摘要： 结构在地震数值模拟中会产生地基辐射阻尼问题,目前广泛采用的人工边界能够有效解决该问题,然而实现一般比较繁琐.基于无限元动力边界原理和波在弹性介质中传播理论,推导了剪切波和压缩波入射情况下,人工边界各侧面节点的等效荷载时程表达式.借助ABAQUS有限元软件中无限单元,给出了无限元-有限元联合建模方法,利用软件内嵌的Python脚本语言进行开发编程,实现边界节点上荷载幅值的自动生成和施加.算例结果分析表明,该方法计算结果精度较高,能够有效解决地基辐射阻尼问题.

摘要： 地震动输入机制与重力坝地震响应分析方法密切相关,并对其有不可忽视的影响.传统的无质量地基忽视了地基质量的惯性作用,以及沿坝基地震动输入的幅值和相位都不均匀分布等因素影响,并不能真实地反映结构在地震作用下的动力响应.在地基截断处施加人工边界,则能够很好地模拟出地震波能量向远域地基逸散,将无质量地基时的封闭系统转化为符合实际的开放系统来进行地震响应分析.基于ANSYS有限元分析软件,对某重力坝进行动态响应分析.在截断地基边界处,建立等效一致人工边界,并与传统的无质量地基作比较分析.分析结果表明,当采用无质量地基时实际上夸大了地震效应.

摘要： 显式有限元方法是目前进行不同介质中炸药爆炸及爆轰波传播数值计算的主要方法.在此类研究中,通常需对爆源区设置高密度网格以捕捉爆炸过程中的高频成分.然而,对于大当量爆炸荷载作用下中远场地结构动力反应问题,即使在爆源-介质-目标整体模型中设置过渡网格,由于显式计算的时间步长受近爆源区域的最小网格尺寸控制,计算效率依然较低.鉴于此,提出一种基于爆源子结构的多尺度分析方法,该方法首先对近爆源区域自由波场进行分解,通过人工边界子结构的动力分析,将近爆源小尺度模型中的自由波场运动转化为大尺度模型中的等效爆炸荷载,从而完成爆炸问题的多尺度计算分析.提出的多尺度分析方法通过爆源子结构进行爆炸荷载的转化,避免了采用不规则形状单元的传统网格过渡方式,既降低了建模难度,又保证了计算精度,具有较强的实用性.此外,对于给定炸药当量的情况,通过该多尺度方法计算得到的等效爆炸荷载可作为标准荷载,在不同地下结构模型中重复使用,节省大量计算时间.通过均匀半空间自由场算例和成层半空间自由场算例验证了多尺度方法的可靠性.与整体模型方法相比,多尺度方法在保证计算精度的前提下,单元数量和计算耗时均大幅降低,计算效率优势明显.

摘要： 波动法被认为是实现地下结构地震反应分析时地震波动输入的有效方法,该方法以自由波场分析为基础,将输入地震动转化为作用在人工边界上的等效荷载,以此实现地震动输入,因此合理设置人工边界和选择相应的波动场求解等效输入地震荷载直接影响到计算结果的精度.本文选取竖直入射剪切波作用下的二维土体模型,依据波场分解理论对比了不同边界条件和选择不同波场求解等效输入地震荷载的方法所得的土体反应.为了模拟有地下结构时产生散射波场的情况,建立了土体内部有隧洞的计算模型并计算了采用不同方法时的地震反应.通过与解析解或远置边界解的对比表明,地下结构地震反应分析中,所有截断边界均设置人工边界,并且在迎波面边界选择入射波场或者自由波场,非迎波面边界选择自由波场求解等效输入地震荷载时,地震动输入的精度最高,计算结果最可靠.

摘要： 本文研究一维调和原子链的数值边界处理，提出一种计算简单，时空局部，准确度高的人工边界条件，并对与之相关的核函数进行介绍。

摘要： 研究了几种不同人工边界条件对地震波的吸收效应,以大型有限元软件ANSYS为平台,将地震荷载转化为等效结点荷载,通过数值算例验证了计算方法的合理性,并分析了不同频率的动荷载对结构动力反应的影响.最后结合福州市闽江防洪堤工程,对边界采用传统的固定边界与黏弹性人工边界两种情况下防洪堤的地震响应进行了对比分析.结果表明,地基辐射阻尼对结构的动力响应是不容忽视的.地震荷载的频率对结构动力响应的影响也不可忽视，因此要合理选择地震荷载的频率范围。通过福州市闽江下游防洪堤及地基动力分析发现传统的无质量地基模型在一定程度上夸大了结构的动力响应，其计算成果偏于保守；地基辐射阻尼对结构的动力响应有重要影响，所以在进行动力响应分析时很有必要考虑无限域地基辐射阻尼的影响。本文采用的黏弹性动力人工边界方法，具有精度高、易于实现和实用性强等优点，可广泛应用于同类工程的抗震分析中。

摘要： 分别采用静力人工边界、无限元边界、粘弹性动力人工边界和远置静力人工边界对承受交通载荷的典型路基结构进行有限元分析.以远置静力人工边界计算获得的路面竖向位移和面层底部拉应力时程曲线为参考解,揭示边界条件对路基结构动力学响应的影响.分析结果表明:边界条件对拉应力的影响很小,它们与参考解的最大误差为0.82％;静力人工边界下的位移时程曲线一直在参考解附近震荡,无限元边界下的位移解高于参考解,粘弹性动力人工边界下的路面位移与参考解最为接近.综合考虑位移和应力的精确度与CPU的计算时间,粘弹性动力人工边界为最佳的路基结构动力学分析边界条件.

摘要： 本文研究薛定谔方程初值问题数值边界处理。我们先求得空间离散的薛定谔方程的核函数，由此得到一种近似的边界提法，并通过算例验证了该边界条件的有效性。

摘要： 选取分区计算中四种不同的处理人工边界的方法,包括:无重叠区域、有一个重叠区域、有两个重叠区域,与有四分之一计算域重叠区域,采用交错网格处理,对不可压N-S 方程进行分区数值模拟,通过与基准解进行比较,量化分析四种人工边界处理方式的并行效率与精度.最后提出并验证包括垂直方向交替分区迭代与附加全区域迭代两种减小此类误差的方法.

摘要： 动力基础设计以及土-结构动力相互作用子结构分析方法中,确定基础阻抗函数是关键环节.本文应用集中质量显式有限元方法结合局部透射人工边界.通过给基础输入脉冲位移,得到基础的反力时程,然后应用FFT求得基础阻抗函数.数值算例表明该方法在工程感兴趣的频率范围内与Mita等给出的数值解符合较好。另外，该方法可适用于复杂土层情形。

摘要： 基于大型结构分析软件ADINA,提出了等效三维一致黏弹性人工边界单元以及在该边界上实现波动输入的方法和技术.将其应用于国内某高拱坝的坝体—地基—库水系统的地震反应分析,研究大坝在三向地震荷载作用下的动力响应,并与传统无质量地基模型的计算结果进行对比.结果表明地基辐射阻尼有效降低了坝体的地震响应,该方法应用方便且具有良好的计算精度和稳定性.

摘要： 目前，有关岩溶地区隧道地下结构仍会出现严重的震害，对其抗震问题应给予高度重视。因此，溶洞作为地层缺失现象的地层条件，属于地层可能发生较大变形和位移的部位，在地震条件下，溶洞与隧道的关系及地震动力特性研究很少。因此，本文采用三维计算模型和粘弹性人工边界，通过透射人工边界的波动输入方法引入三维动力分析方程，研究了溶洞近距离存在对隧道的地震动力响应影响，并得到了溶洞的消能现象。

摘要： 为利用ANSYS进行二维复杂场地的地震反应分析,文中通过算例对二维计算模型中有限元网格的划分、阻尼矩阵的形成、人工边界的设置等问题进行了探讨,为保证必要的计算精度就上述问题提出了一些有益的建议.

摘要： 本发明涉及矿产边界检测领域，具体涉及一种基于人工智能的矿产边界检测方法及系统。方法包括：获取待检测区域的RGB图像，根据各像素点的纹理复杂度和颜色复杂度，得到地质复杂度向量，根据RGB图像得到多尺度空间图像，根据地质复杂度向量，得到各尺度空间图像对应的聚类簇，根据各聚类簇中各像素点的地质复杂度向量，构建各聚类簇对应的图结构，根据所述图结构，得到各聚类簇对应的嵌入向量，根据所述各聚类簇对应的嵌入向量，构建多尺度无向图，将多尺度无向图输入到训练好的神经网络，得到待检测区域的矿产区域边界。本发明构建多尺度无向图对待检测区域进行处理，具有较好的抗模糊能力，同时提高了矿产边界检测过程的安全性。

摘要： 本发明公开了一种基于UWB的割草机器人工作边界建立与识别系统和方法，系统包括UWB基站、定位模块、远程配置模块以及割草机器人，其中：UWB基站间隔环布在割草区域的周围；定位模块包括UWB标签，定位模块沿割草区域的边沿运动，UWB标签定时接收UWB基站的信号，并解算得到所述定位模块的位置信息；远程配置模块用于接收位置信息得到虚拟边界；割草机器人与所述定位模块为可拆卸连接，割草机器人接收虚拟边界，并实时接收定位模块解算得到的当前位置信息，计算虚拟边界与当前位置信息的最短距离小于边界阈值时改变运行方向。本发明为了解决目前工作区域建立与识别方法中的弊端，提升割草机器人边界建立与边界识别的智能化能力。

摘要： 本发明涉及矿产边界检测领域，具体涉及一种基于人工智能的矿产边界检测方法及系统。方法包括：获取待检测区域的RGB图像，根据各像素点的纹理复杂度和颜色复杂度，得到地质复杂度向量，根据RGB图像得到多尺度空间图像，根据地质复杂度向量，得到各尺度空间图像对应的聚类簇，根据各聚类簇中各像素点的地质复杂度向量，构建各聚类簇对应的图结构，根据所述图结构，得到各聚类簇对应的嵌入向量，根据所述各聚类簇对应的嵌入向量，构建多尺度无向图，将多尺度无向图输入到训练好的神经网络，得到待检测区域的矿产区域边界。本发明构建多尺度无向图对待检测区域进行处理，具有较好的抗模糊能力，同时提高了矿产边界检测过程的安全性。

摘要： 本发明提供一种基于人工智能技术的全边界电力网络数据分析方法，电力监控模块对电力网络中的电力数据进行采集监控；对电力数据操作终端进行处理的电力操作数据采用主动采集方式进行获取；电力监控模块获取电力数据操作终端的终端信息，通过对终端信息进行解析。采集电力数据信息，利用关键字识别和图像识别，实现了对电力数据的监控，对电力数据操作终端进行监控，有效解决了电力数据监控难的问题，增强电力运行的稳定性，提供电力系统的可靠性，通过多线程通信提高了通信效率高且稳定性好。有利于电力故障或电力异常的快速处理和判断；还能电力数据操作日志和电力监控模块的监控日志中提取关键特征，对以往电力数据及电力操作过程进行追溯。

摘要： 本发明公开了一种基于无网格人工粘性项处理浅水流动干湿动边界的方法，包括：选择合适的粘度参数，对保守形式的二维浅水波方程的间断区间采用无网格法人工粘性项增加粘性，得到具有无网格粘性项的控制方程；采用MacCormack法对无网格粘性项的控制方程的时间项进行离散；采用广义有限差分法对无网格粘性项的控制方程不同方向支持域下的空间项进行离散；根据无网格粘性项的控制方程边界条件，求解得到各计算点的物理量；采用时间推进法处理湿节点，完成干湿边界的模拟运动。本发明有益效果是：能够保持相对平滑的区域不受干扰时，平滑陡度较大的区域，有较强的激波捕捉能力，并能准确稳定的模拟具有移动干湿边界和复杂底坡的浅水流动。

摘要： 在一个实施例中，一种方法包括基于用户周围的物理空间内的物理对象的深度测量生成多个空间点，并且基于空间点确定物理对象可能存在的位置。然后，该方法基于物理对象的位置渲染表示物理空间的虚拟空间。该虚拟空间可以包括表示物理对象的虚拟对象。该方法向用户显示虚拟空间，并且在显示虚拟空间的同时，从用户接收指示虚拟空间内的子空间的边界的输入，并且检测虚拟对象的至少一部分在子空间内。最后，该方法更新虚拟空间以指示虚拟对象的该部分在子空间内。

摘要： 本发明公开了一种自移动机器人工作区域虚拟边界的生成方法、系统、自移动机器人及可读存储介质，所述方法包括以下步骤：获取可移动的定位模块沿巡线路径环绕预定圈数的若干记录点；将行走第1圈对应的记录点存储于第一存储链表，将剩余的记录点存储于第二存储链表；依次调取第一存储链表中的每一个记录点作为基础坐标点，并查询第二存储链表以依次选取对应每一基础坐标点的m个记录点组；根据每个基础坐标点及其对应的m个记录点组分别获取对应该基础坐标点的边界拟合点并形成边界拟合点序列；根据所述边界拟合点序列获得边界点；将所述边界点依次连接生成工作区域的虚拟边界。本发明根据巡线路径对应的记录点生成虚拟边界，节省人力成本，提高工作效率。

摘要： 本发明提出了一种采用人工神经网技术的道路边界遥测识别算法，具体包括以下步骤：S1.获取的扫描探头和地面扫描点之间的距离信息；S2.将扫描探头的纵向轨迹定义为y轴、对地面的横向扫描定义为x轴、地面扫描点之间的高差定义为z轴；S3.通过对y轴上同一点的不同x线点的相邻点阵推理计算，根据z轴上邻点高差的变化趋势，在产生突变的位置，求得最接近边界的相应x点位，伴随y值变化，可以找到一连串的x点，确定道路边界的初始值；S4.通过对道路边界初始值进行平滑分析校正，获得基于x、y坐标的有效道路边界。能够实现自动给出道路测量的边界的目的，为确定路面的平整度、面积和其他参数的计算范围提供科学依据。

摘要： 本发明公开了一种基于二维材料的可人工设计边界的阵列化神经网络及其制备方法与应用。它的制备方法，包括以下步骤：1)通过气相沉积法在基底上生长单晶过渡金属化合物薄膜；2)将步骤1)所述的薄膜转移至有介质层的基底上；3)对步骤2)中有介质层的基底上薄膜用激光按照指定路径辐照，得到指定异质结构的样品；4)在所述指定异质结构的样品表面采用电子束或热蒸镀的方法镀上源极和漏极，即得到基于二维材料的可人工设计边界的阵列化神经网络。本发明由于亚纳米级别的厚度和人工可调制的边界以及可控生成的表面缺陷，有效地减小了金属与电极之间肖特基势垒，从而减少了开启电压，也使其能耗降低到人脑水平。

摘要： 本专利公开了用于室外移动机器人工作区域限定的红外虚拟边界，室外移动机器人设置主无线收发装置，设置在工作区域的中间，工作区域的顶点设置虚拟边界站，所述的虚拟边界站设置从无线收发装置，红外发射机和红外接收机，红外发射机对准右侧的虚拟边界站的红外接收机，红外接收机对准左侧的虚拟边界站的红外发射机，还包括两档拨码开关用于设置虚拟边界站的工作模式：MASTER和SLAVE，工作过程包括：(1)室外移动机器人发射启动信号，开始工作；(2)MASTER模式的虚拟边界站启动红外虚拟边界；(3)信号正常的情况下MASTER模式的虚拟边界向移动机器人发射边界确认信号，室外移动机器人继续工作，返回步骤2。