摘要：文中根据围岩压力与衬砌节点支护反力的等效原理,提出一种浅埋偏压隧道不对称围岩压力数值迭代方法.该方法以隧道一侧竖向围岩压力作为求解目标,通过对传统二分法进行改进,使用FLAC3D内置的强度折减法,实现围岩压力反算过程全自动化,包括围岩稳定状态的自动判断、求解目标上下限的自动搜索、求解目标的自动迭代、以及围岩压力分布的自动换算,极大简化了分析流程,提高了分析的效率.此外,该方法不需要假定滑动面和破裂角,减少了确定围岩压力所需的条件,并降低了相关误差.通过一个算例解释了围岩压力的迭代过程,并将迭代结果与实测结果和规范计算结果进行对比.结果表明:数值迭代方法得到的围岩压力分布与实测结果较为吻合,可用于二次衬砌的内力计算、结构设计和服役状态评价.对围岩压力的影响因素进行敏感性分析,为降低偏压对衬砌的不利影响,应降低坡面角度,并适当提高隧道洞周土体强度.

摘要：期望的性能指标是实施系统控制的基准。针对现有的量子控制主要集中在基于末态精度最优、时间最优、或者能量最小等单一性能指标的控制,而缺乏对系统综合性能考虑的问题,本文在综合分析两能级封闭量子系统特性的基础上,提出了基于幺正演化和能量最优的复合性能指标,并通过对性能指标变分,得到了满足最优控制量的状态及其拉格朗日乘子的微分方程组。在此基础上,采用差分的方法,设计了基于数值迭代的最优控制量求解策略。最后,仿真分析了参数对控制结果的影响,验证了本文所提最优控制方法和迭代算法的有效性。

摘要：斜拉索是大跨度斜拉桥的关键受力构件之一,其受力状态及几何参数的准确确定是开展结构设计分析和施工控制的重要基础和前提之一。针对这一问题,基于悬索解析理论以及数值求解技术,研究了斜拉索在给定目标索力条件下受力状态及几何参数等信息的快速高精度计算方法。首先,根据悬索解析分析,对适于工程应用的斜拉索线形、倾角及无应力索长等计算控制方程进行了分析总结,重点针对控制方程参数,在分析简单迭代格式的基础上,结合弦截法数值求解技术,提出了求解方程参数的快速迭代解法,并就方法性能进行了对比验证。最后,应用上述方法对实际斜拉桥的斜拉索进行了分析探讨。结果表明:所提出方法具有较高的计算精度和良好的适用性,能够应用于实际桥梁工程斜拉索的控制之中;算法计算稳定、快速,首次迭代计算值即与最终收敛结果较为接近,迭代3~5次后计算即可准确收敛;随着斜拉索索长、竖向夹角不断增大,其非线性效应不断增强。算法针对各斜拉索仍能保持良好的精度和性能,取得了较好的应用效果,这为结构的高精度分析和斜拉索的精准制造、精确安装提供了参考。

摘要：为了满足工程船舶对低航速下减摇的需求,提高船舶在锚泊和低航速下的耐波性,提出减摇鳍在低航速下的控制策略,重点针对低航速下升力与鳍角之间相位关系对航速十分敏感的问题和船舶横摇模型的不确定性问题进行研究.通过数值迭代解决低航速下升力相位对航速的敏感性和升力与鳍角的非线性关系问题,相位调节器可以克服航速测量误差的影响,保证最佳的相位匹配;利用分数阶鲁棒控制器保证模型参数变化时整个系统的控制性能.对所设计的控制策略进行数值仿真,仿真数据表明,在随机海洋环境干扰下,减摇鳍可以获得满意的低航速减摇能力.进行船模水池试验,试验结果也表明,所设计的控制策略可以使减摇鳍在锚泊和低航速下产生满意的减摇效果.

摘要：冗余仿人臂有无穷多组逆运动学解满足末端位姿要求,但由于其连杆机构与形状的设计仿人臂每个自由度都有关节位置物理约束。为使所求取的逆运动学解最大化地远离仿人臂关节限位,提出冗余仿人臂(8-DOF)一种几何-数值迭代相结合求解逆运动学问题方法,该方法在计算出仿人臂逆运动学解几何表达式基础上,以仿人臂的'远离限位度'指标构建适应度函数并以此为寻优目标,通过粒子群优化方法(Particle swarm optimization,PSO)搜索冗余关节角最优组合,并获得满足仿人臂末端位姿要求的最优逆运动学解。该方法不仅解决了冗余仿人臂逆运动学多解问题,而且所求关节角不存在理论误差、求解速度快及所求关节角远离关节位置限位裕量大的优点,仿真试验验证了该方法有效性。

摘要：在求解钻井轨道设计问题的各种数值迭代算法中,不仅计算量大、计算速度慢,而且难以准确判断设计问题是否有解,有几个解。为了解决这个问题,提出了使用拟解析解方法来绘制有解判别图的图示法,通过计算设计方程组的特征多项式的全部实数根,绘制出设计方程组某些正约束未知数的连续变化曲线。通过对比这些连续变化曲线与特征多项式全部实数根的相对位置关系,可以直观地对轨道设计问题解的情况的程序判断结果进行交叉验证。通过对实际设计算例的有解判别图的分析,证实了有解判别图对于设计问题解的存在性判断的正确性。在轨道设计的计算机软件中,有解判别图可以以图形方式直观地向用户展示特征多项实数根与设计问题真解之间的内在关系,有助于用户对设计问题解的存在性做出正确判断。

摘要：连续管钻井过程中实钻工具面调整到设计工具面的概率很小,实际定向角度与设计值之间的偏差影响了井眼轨道符合率,严重时会导致定向失败。鉴于此,提出了一种连续管双圆弧定向待钻轨道设计方法,根据实际施工中连续管工具面角调整方式,将工具面角调整约束方程代入整个轨道设计过程中考虑,通过数值计算方法得到轨道设计参数,设计结果既能满足定向设计要求,又避免了定向角度偏差,可提高连续管定向钻井轨迹的控制效率,降低作业风险。设计方法已开发成计算机软件,便于现场应用。

摘要：本文提出了溴化锂吸收式制冷机热力优化设计计算数学模型。对溴化锂吸收式制冷机热力优化设计计算数学模型的三个构成要素——设计变量、目标函数和约束条件均进行了详细的数学描述,在此基础上,提出了基于多元函数坐标轮换法的溴化锂吸收式制冷机热力优化设计计算完整的数值迭代计算方法。

摘要：本文就利用函数的局部性质求化给出了较为完整的扼要论述。对其解界的局限性亦做了相应的说明，与此同时对该算法的程序设计模式给出了三种语言的程序文件。

摘要：摆线型大位移井轨道由"直井段—圆弧井段—摆线井段—稳斜井段"构成,与其他类型的大位移井轨道相比,摆线型大位移井具有最小的或很小的摩阻和摩阻力矩。摆线型大位移井轨道设计问题归结为求解一个二元方程组,当未知设计参数为摆线井段初始井斜角或稳斜井段井斜角时,该方程组为非线性方程组,没有解析解。通过数学变换和化简,得到了等价的三角函数方程,根据区间搜索和二分法提出了求该三角函数方程近似解的数值迭代算法。算例表明,该算法具有很好的迭代稳定性,计算精度高、速度快。新算法可用于大位移井轨道设计的计算机软件开发,对于提高软件的适用性和稳定性具有较大的帮助。