基于T-S模糊故障树的煤矿坑道钻机液压动力系统故障诊断研究

针对煤矿坑道钻机液压动力系统复杂化带来系统中各元件间逻辑关系模糊、失效形式多态性及故障概率获取困难等问题,克服传统故障树在复杂机电液装备故障诊断分析中的局限性,实现及时准确获取设备故障信息,发现故障原因并采取措施,提出一种基于T-S模糊故障树煤矿坑道钻机液压动力系统的故障诊断方法。以ZDY25000LK型钻机液压动力系统为研究对象,对系统的层次结构进行分析,以T-S模糊故障树描述系统的性能变量,进行分析建树。根据质心距离相似度的度量法对专家评估的底事件模糊概率进行修正,求解顶事件在不同故障程度时发生概率的梯形模糊数。通过T-S概率重要度分析,确定各底事件的重要度排序,指出在不同故障程度时液压动力系统的薄弱环节。结果表明：部件级到系统级事件发生严重故障的概率呈递增趋势,系统中多个部件发生轻微故障时,系统发生严重故障的可能性较大。各事件的故障程度对上级事件发生的贡献度不同,根据重要度排序锁定故障位置并判断故障原因。当液压动力系统出现严重故障时,根据重要度分析结果,应优先排查安全阀工作情况、油泵内部磨损情况及内部串油情况。该方法实现在不同故障程度时系统中薄弱环节的快速定位,在鄂尔多斯淮河能源...     

基于T-S模糊故障树的钻爆法施工隧道坍塌可能性评价

针对钻爆法施工隧道施工过程复杂、风险影响因素多、坍塌事故率高,且传统故障树分析方法的应用受概率和精确与或关系的限制以及事件状态只考虑"二态性"的问题,为降低施工风险和预防提供决策依据,提出一种基于T-S模糊故障树的钻爆法施工隧道坍塌可能性评价方法。该方法将模糊数和T-S模糊门引入到故障树分析中,用T-S模糊门代替传统逻辑门描述事件之间的联系,体现出系统故障机制和事件联系的模糊性,同时降低了故障树的建立难度。用模糊数描述各底事件的故障概率和故障程度,克服了传统故障树过度依赖精确故障概率以及不能考虑事件故障状态对系统影响的问题,该方法不仅实现了用底事件的先验模糊可能性和施工中实际故障状态两种不同的方式计算隧道坍塌可能性,而且可以根据底事件重要度分析结果指导风险控制工作。对两个工程实例进行了分析,应用结果表明,所提出的方法相比传统故障树更加符合工程实际,能够更加科学、合理地评价隧道坍塌的可能性以及确定关键致险因子,可作为隧道施工安全风险分析和管理的决策工具。     

基于T-S模糊故障树的地连墙+支撑支护基坑坍塌可能性评价

针对基坑支撑围护结构复杂、坍塌事故频发,且传统故障树分析方法的应用受概率和精确与或关系限制的问题,提出了一种基于T-S模糊故障树的地连墙+支撑支护基坑坍塌可能性评价方法。该方法利用模糊数描述各底事件的发生概率和故障状态,克服了传统故障树过度依赖精确概率以及不能考虑事件中间故障状态对系统影响的问题;同时,以T-S模糊模型替换传统的逻辑与或关系,体现了故障机制和事件联系的模糊性,降低了故障树的建立难度。该方法实现了用底事件实际故障状态和底事件模糊概率两种不同的方式计算基坑坍塌可能性,并可根据底事件重要度分析结果指导风险控制工作。实例分析表明:该方法比传统故障树更加贴合工程实际,可以更加科学、可靠地评价发生坍塌的可能性并确定关键致险因子,可作为基坑坍塌可能性评价的有效工具。     

基于T-S模糊神经网络的采空塌陷危险性判别

采空区地面塌陷的危险性判别受地质因素、采矿因素等多重因素的影响,各因素往往影响程度不同且部分因素之间又相互联系。为了能够较准确地对采空塌陷危险性进行评估,引入了T-S模糊神经网络模型。以北京西山地区采空塌陷为例,根据塌陷特点,分别选取了地质构造复杂程度、覆盖层类型、第四系覆盖层厚度、覆岩强度、煤层倾角、采深采厚比、采空区埋深、采空区空间叠置层数8项影响因素作为评价指标,并建立了分级标准。将单因素评价指标均匀线性插值作为训练样本,建立了T-S模糊神经网络判别模型。利用训练好的神经网络模型对选取的8处采空区进行评估,结果分别为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ,结果与实际情况吻合。研究表明,利用T-S模糊神经网络研究采空塌陷危险性是可行的。     

江雄水库新建大坝渗漏成因分析与处理

江雄水库蓄水初期,随着库水位逐渐上升,观测孔内水位高,坝下游陆续出现的渗漏量不断增大,量水堰最大渗漏量达到300 L/s的异常现象,影响大坝安全。通过大坝监测系统、电法探测、连通试验等成果,分析了坝基、绕坝、溢洪道、输水洞等渗漏主因,查找到主要渗流通道,为大坝堵漏处理方案设计提供了决策依据。还提出了安全渗流对保护下游生态有巨大作用的观点。     

盐岩地下油气储库运营期风险的故障树分析

盐岩以其良好的蠕变特性、低渗透性和损伤自我恢复性而被广泛用于地下油气能源储备,虽然目前国内外对盐岩力学特性的研究成果较多,但关于盐岩地下油气储库风险分析的研究报道却尚不多见。为了探讨盐岩地下油气储库运营期的风险机制,以江苏金坛盐岩地下油气储库为示范工程,对储库运营期的风险因子进行了辨识。应用故障树分析方法对储库运营期事故进行研究,建立了储库运营期腔体失效、地表沉陷、油气渗漏的故障树模型。通过对运营期故障树最小割集和结构重要度的分析,将储库运营期的风险因子按其影响程度进行了排序,并对故障树分析方法进行了评价,所得结论为进一步开展储库风险评估与控制提供了指导意见。     

基于T-S模糊神经系统的灰色关联分析方法——以广东省滑坡危险性评价为例

论文在经典灰色关联分析理论的基础上,应用T-S模糊神经系统的模糊系统和模糊逻辑,结合神经网络的自适应性,对灰色关联分析的数据取值以及取值区间进行重新定义和划分。再进行定量归一化,对灰色关联分析方法进行了改进。文中以广东省滑坡危险性评价为例,将改进的灰色关联度分析方法应用于滑坡危险性的评价。通过对影响滑坡危险性评价因素的T-S模糊神经系统分析,对滑坡的危险性评价提供了更科学、合理的依据。     

基于模糊神经网络的泥石流危险性评价

将T-S模糊系统理论和人工神经网络相结合,利用模糊理论隶属度对模糊性有很强的识别精度,将泥石流危险性指标隶属度作为神经网络的激活函数输入,使用正态分布方法产生训练数据,再利用BP神经网络的误差反向传播对TS模糊系统隶属度函数等的参数进行训练调整,从而建立泥石流危险性评价的模糊神经网络模型。利用建立好的模型对云南东川八条典型泥石流沟的危险性进行评价,获得客观合理的评价结果。与刘希林的灰色聚类法和可拓物元方法的纵向对比和与线性内插产生训练数据方法横向对比表明:使用该方法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明模糊神经网络理论应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。     

基于WBS-RBS的地铁基坑故障树风险识别与分析

针对地铁基坑工程环境复杂、影响因素多的特点,提出以故障树分析为基础结合工作分解结构（WBS）-风险分解结构（WBS）进行风险识别的方法。此方法引入WBS-RBS将地铁基坑工程工作分解结构和风险源分解结构耦合判断并说明相应风险因素或风险事件,并按照故障树建树原则根据彼此间的逻辑关系,用逻辑门连接上下层事件,形成地铁基坑工程主要故障树。在此基础上,对风险因素进行敏感性分析并提出相应的预防措施。     

基于模糊综合评价法的铁岭市水库移民风险综合评价

以辽宁省铁岭市某水库移民为例,从水库现有数据资料,经济、社会、环境、政策四个方面建立水库移民风险评价指标体系,并结合模糊综合评判与信息熵理论建立了评价模型;利用模型评价了该水库移民风险,并验证了模型的可行性与适用性。结果显示:影响水库移民目标实现的主要因素为经济风险,而其他指标也可对移民目标可产生不同程度的影响作用;研究成果可为水库移民安置水库移民风险防控及安置决策提供决策依据。     

基于文献计量的寒区流域地下水研究态势分析

气候变化是贯穿整个寒区地下水研究领域中重要的影响因素,对寒区流域水文过程、生态环境、工程地质和水文地质条件的影响已引起诸多学者的关注,截至2022年底该研究领域已呈现出纷繁复杂的现象。为了厘清该领域的研究态势,基于中文库(中国知网)和外文库(Web of Science和Science Direct)的文献数据,分别利用文献计量软件CiteSpace和VOSviewer、网络分析工具SCImago Graphica和Pajek,以及数据分析软件OriginPro对该领域的作者文龄、发文量、科研机构、国家地区以及关键词进行统计分析,在此基础上筛选出60篇具有代表性论文,结合ArcGIS软件所投影的研究区位置,进一步归纳与总结其研究趋势。研究表明作者文龄结构均为增长型,年发文量均呈上升趋势,而后者的作者、各个科研机构和欧美国家之间合作关系更为紧密,且美国、中国和加拿大主导该领域的研究。前者的研究热点相对局限,近年来多致力于多年冻土区冻融循环作用影响下的地下水动态对气候变化的响应研究;后者的研究热点分别从地下水、气候变化、多年冻土三个主题展开:(1)采用数值模拟、同位素和水化学示踪手段研究地...     

大坝工作性态模糊可拓评估的基本原理

大坝、坝基地质体与周围环境组成一个多元复杂系统,其工作性态受地质因素和工程因素等的综合影响,这些因素有的是确定性的,但有的则具有随机性、模糊性、可变性等不确定性特点。大坝工作性态的综合评估是一个复杂的工程系统决策问题,它常常表现出目标与目标之间的矛盾、定性信息与定量信息的共存、局部到整体的递推。解决这类多属性、不相容的问题,应采用定性与定量综合集成的方法加以解决,而可拓学正是研究事物的可拓性以及开拓的规律与方法,用以解决矛盾问题的一门学科。采用物元的概念将研究对象、评估指标和量值结合为一体;基于系统工程的观点,依据菱形思维模式和物元的可拓性,建立了多指标分层次的大坝工作性态评估信息物元系统,提出了大坝工作性态模糊可拓评估的基本流程;应用物元变换建立了用于大坝工作性态评估的物元模型,能够实现对大坝工作性态的质与量综合刻画。该方法理论清晰、简捷,便于计算机编程。所述原理亦可应用于岩体边坡整体评估、岩体质量评估、大坝老化评估等其他领域。     

大坝工作性态的模糊可拓评估模型及应用

对大坝工作性态评估的研究主要包括评估指标体系的构建、评估指标度量方法和综合评估工程方法等3个方面的内容。依据大坝工作性态评估信息物元系统,应用可拓理论,基于多因素优化融合的思想,通过物元变换建立了大坝工作性态评估的模糊物元模型。该模型综合考虑了地质资料、数值分析计算成果以及监测数据等多源信息,实现了对大坝工作性态的定性与定量集成描述,结合其随时间的变化趋势分析,可以完成三维动态评估大坝工作性态的目标。另外对物元特征权重和特征值权重拟定方法进行了研究。最后对某混凝土重力坝的工作性态进行了评估,得出该工程整体安全度介于正常与基本正常之间的结论,该结论较符合实际情况。     

对蓬安县三元水库大坝外坡裂缝产生的原因及整治工程的探讨

本文通过对蓬安县三元水库大坝外坡裂缝产生的原因分析,进而运用岩、土力学的理论与方法反算推论出了裂缝的产生不是深层坝体土滑动引起的,而是局部浅层坝体土在水的诱发作用下作蠕滑-拉裂变形所产生的。在明确了大坝裂缝产生的原因后,提出了一系列相应整治工程措施,以达到彻底根治裂缝和稳固大坝的目的。     

基于WEP-L模型的寒区流域径流演变模拟及归因分析

寒区在我国分布广泛,且多为我国主要江河的源头区,其水循环演变会对地区乃至全国的水资源情势产生重要影响。针对寒区冻土作用下特殊的水文特性,研究选择松花江、黄河、黑河、长江、雅鲁藏布江流域内5个典型寒区流域,采用改进的WEP-L模型模拟分析了寒区径流在1960—2010年的时空变化规律。同时,基于水文模拟法,设计不同气候变化与土地利用情景对各寒区流域径流变化进行了归因分析。研究表明：WEP-L针对不同的寒区流域逐月径流过程,取得了较好的模拟效果,NSE（纳什效率系数）基本在0.7以上,相对误差控制在±15%内。5个流域的径流量变化趋势表现为弱显著性,但是黄河流域（唐乃亥以上）和黑河流域（莺落峡以上）的基流指数显著增加,说明这两个流域的河川基流占比不断增加,主要原因可能在于冰川融雪的增加。除了松花江流域（阿彦浅以上）外的四个寒区流域的气候变化对径流的影响较高,贡献率达到78%以上,是径流演变的主导作用。研究结果有助于增强对寒区水循环和水资源演变的认识,为应对未来变化环境下寒区水问题提供参考。     

基于模糊相关度的模糊聚类有效性检验方法

本文在模糊聚类算法基础上,提出了对聚类效果进行有效性检验的方法。在考虑不同指标权重、相对隶属度和距离函数的共同作用下,引入模糊划分的类间模糊相关度公式,并定义了聚类有效性函数来优选最佳聚类数,引用划分的平均模糊熵对有效性检验方法确定的最佳聚类数进行验证。通过实例应用,结合成因分析与二元对比法确定各指标权重,对聚类有效性函数的性能进行了检验,分析聚类效果,说明了本文提出的模糊聚类有效性检验方法具有较好的判断功能。     

基于可靠性理论的水电站大坝渗流风险识别方法

为解决传统风险识别方法在实际应用中相对贴近度数值较低问题,开展基于可靠性理论的水电站大坝渗流风险识别方法研究.通过渗流风险影响因子选择、基于可靠性理论的大坝渗流破坏概率估计和水电站大坝渗流风险计算,提出一种全新的风险识别方法.通过实验证明,新的识别方法与传统识别方法相比有效提高了相对贴近度,得出的识别结果与实际情况相符...     

盐岩地下储备库引发地表沉陷事故的风险分析

在盐岩储备库的建设和运营过程中,由于腔体不断收缩而导致上覆岩层发生变形,从而引起储库上部地表发生碟状沉降变形,甚至造成地表塌陷事故是盐岩地下储备库的重要事故类型之一。针对盐岩地下储备库引发的地表沉陷事故进行分析,找出了该类事故的发生机制并建立相应的故障树模型,计算得到地表沉陷事故的14种发生模式和10个基本致因事件,并提出了相应的控制措施。并从风险分析的角度对盐岩储备库引发的地表沉降事故的后果严重性进行预测分析研究,并以湖北云应盐矿为例,假设该地区在储气库的建设或运营过程中发生地表沉降事故,采用模糊综合评价法对该类事故后果的严重性进行风险预测,得出后果为可忽略、需考虑、严重、非常严重、灾难性的概率分别为0.24、0.28、0.29、0.15、0.04。为有效预防盐岩储备库运营引发地表沉陷事故以及在事故发生前进行损失严重性预测提供了依据和方法     

基于熵的模糊物元水资源承载力评价

用基于信息熵理论的模糊物元分析法进行区域水资源承载力综合评价,并在此基础上进行合理的改进和运用,结合欧氏贴近度实现不同评价分区的量化比较,得到各分区水资源承载力水平及其优劣次序。实例表明,相对于常规的灰色物元分析法、模糊综合评价法等,该方法更能反映问题实质,评价结果合理,有助于塔里木河流域的水资源利用与经济社会发展的协调。     

基于T-S模型的模糊神经网络在边坡稳定评价中的应用

受地质、工程等众多因素的影响,岩土质边坡稳定性具有未确知性、随机性、模糊性、可变性等特点,很难用简单的力学、数学模型描述。提出了用基于Takagi-Sugeno模型的模糊神经网络来对边坡稳定性进行评价,该模型同时兼具神经网络和模糊逻辑二者的优点,既可以比较容易地处理模糊性的实际问题,又具有较好的学习能力。将此模型与BP神经网络模型同时应用于80个实际边坡样本进行训练和预测,结果表明该模型具有预测精度更高、收敛速度更快、预测结果与实际结果吻合度更高的特点