基于粒子群算法与混合罚函数法的有限元优化反演模型及应用 被引量：23

1

作者 贾善坡 伍国军 陈卫忠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期598-603,共6页

岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。针对常规反演方法应用于岩土工程参数反演时搜索效率低的缺点,结合粒子群算法和遗传算法的特点,充分考虑二者的互补性,提出一种效率... 岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。针对常规反演方法应用于岩土工程参数反演时搜索效率低的缺点,结合粒子群算法和遗传算法的特点,充分考虑二者的互补性,提出一种效率较高的全局优化算法,以测点的实测值与计算值建立一种新的评价函数,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,用混合罚函数法将约束问题变为无约束问题,构建了一种新的目标函数,将有限元程序ABAQUS作为一个模块嵌入到优化算法程序中,编制了有限元优化反演分析程序。并给出了应用实例验证了该法的有效性和实用性,是一种可行的参数反演方法,可应用于实际工程中复杂岩土介质初始应力场反演、渗流场以及位移反分析。 展开更多

关键词 混合粒子群算法 优化反演 混合罚函数法 有限元 岩土工程

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基于遗传算法的岩土力学参数反演及其在ABAQUS中的实现 被引量：6

2

作者 贾善坡 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期31-35,共5页

岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。结合ABAQUS有限元软件,提出遗传算法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到遗传算法程序中,以测点的实测值与计算... 岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。结合ABAQUS有限元软件,提出遗传算法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到遗传算法程序中,以测点的实测值与计算值建立误差函数,编制了遗传算法反演分析程序。并给出应用实例验证了该法的有效性,表明该方法可应用于岩土工程中的反演分析工作。 展开更多

关键词 岩土工程 优化反演 遗传算法 ABAQUS 误差函数

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利用改进差分进化算法的油田地层参数反演 被引量：5

3

作者 韩伟 李道伦 +1 位作者 卢德唐 陈锋 《电子技术（上海）》 2008年第8期74-78,共5页

现代油藏参数反演中遇到的复杂方程和定解条件使得参数的反演问题高度非线性,存在多局部极值。文章提出了用于油藏参数反演全局优化的改进差分进化算法(MDE),利用DE算法在一定进化代数后出现的种群聚类特性,将种群识别为不同的聚类区域... 现代油藏参数反演中遇到的复杂方程和定解条件使得参数的反演问题高度非线性,存在多局部极值。文章提出了用于油藏参数反演全局优化的改进差分进化算法(MDE),利用DE算法在一定进化代数后出现的种群聚类特性,将种群识别为不同的聚类区域,然后以每个聚类的中心为起始点,利用基于梯度的局部搜索算法可以快速找到该聚类区域的最小极值。算法可以避免在搜索过的聚类区域中出现重复搜索,有效地缩小了搜索空间、提高了种群的多样性,防止出现早熟现象。该改进算法应用于油田地层参数反演,对求压力数据的正问题采用数值解析方法得到,并对选定压力分析段曲线进行最小二乘拟合的实验结果表明,该方法迭代次数较少,收敛精度高。 展开更多

关键词 差分进化 密度聚类 全局优化 参数反演

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岩土工程非线性优化反演模型在ABAQUS中的应用 被引量：4

4

作者 贾善坡 伍国军 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第2期225-231,共7页

目的针对常规反演方法应用于岩土工程参数反演时搜索效率低、计算量大的缺点,提出了基于改进Nelder-Mead算法的有限元优化反分析法,为工程所需的计算参数提供参考.方法基于混合罚函数法,以测点的实测值与计算值建立误差函数,将有限元程... 目的针对常规反演方法应用于岩土工程参数反演时搜索效率低、计算量大的缺点,提出了基于改进Nelder-Mead算法的有限元优化反分析法,为工程所需的计算参数提供参考.方法基于混合罚函数法,以测点的实测值与计算值建立误差函数,将有限元程序ABAQUS作为一个单独模块嵌入到改进的Nelder-Mead算法中,编制了优化反演分析程序.结果给出了具体的应用实例,结果表明,改进Nelder-Mead算法提高了参数的搜索效率,用较少的迭代次数就能得到满足精度要求的结果,是一种可行的参数反演方法.结论笔者提出的优化反演方法具有很强的实用性,可应用于实际工程中复杂岩土体初始应力场反演、渗流场以及位移反分析. 展开更多

关键词 岩土工程 优化反演 混合罚函数 有限元 ABAQUS

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复杂重磁异常多阶段决策的最优化反演 被引量：2

5

作者 刘天佑 朱立新 +1 位作者 邓荣来 李庆浩 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期349-353,共5页

用常规的阻尼最小二乘法和广义逆矩阵法反演由多个地质体产生的复杂重磁异常 ,往往不收敛。采用非线性规划的多阶段决策方法对目标函数作小波多尺度分解 ,由大尺度到小尺度逐次反演 ,消除了目标函数的冗余度 ,并克服了目标函数的复杂性... 用常规的阻尼最小二乘法和广义逆矩阵法反演由多个地质体产生的复杂重磁异常 ,往往不收敛。采用非线性规划的多阶段决策方法对目标函数作小波多尺度分解 ,由大尺度到小尺度逐次反演 ,消除了目标函数的冗余度 ,并克服了目标函数的复杂性。实践表明 ,多阶段决策方法能解决由多个地质体产生的复杂的多峰值异常的最优化反演问题 ,并且通过多尺度分解目标函数来搜索极小的过程是合理和收敛的。 展开更多

关键词 重磁异常 多阶段决策 最优化反演 小波 多尺度分解 动态规划 石油地质

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太行山重力梯级带的密度结构及其地质解释 被引量：22

6

作者 刘占坡 高祥林 黎益仕 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期266-273,共8页

斜贯中国东部地区的大兴安岭 -太行山 -武陵山重力梯级带是一条地壳深部构造变异带。选择与其中段———太行山重力梯级带相垂直的阜平 -定州剖面 ,利用人工地震测深与布格重力异常资料 ,进行了地壳 -上地幔密度反演分析。结果表明 ,该... 斜贯中国东部地区的大兴安岭 -太行山 -武陵山重力梯级带是一条地壳深部构造变异带。选择与其中段———太行山重力梯级带相垂直的阜平 -定州剖面 ,利用人工地震测深与布格重力异常资料 ,进行了地壳 -上地幔密度反演分析。结果表明 ,该剖面的地壳 -上地幔密度分布具有明显的不均匀性。总体特征是剖面西部密度较低 ,东部密度较高 ,地壳厚度的横向变化基本上决定了布格重力异常梯级带的形成。结合华北地区的中新生代构造演化 ,认为太行山重力梯级带是燕山期以后形成的 ,它与板块之间的相互作用及上地幔热物质的运动相关。 展开更多

关键词 太行山 重力梯级带 密度结构 人工地震测深 燕山期 地壳厚度 地质构造 形成机制

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多参数位移反分析优化设计与约束反演 被引量：6

7

作者 吴立军 刘迎曦 韩国城 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期413-418,共6页

针对岩土工程位移反分析 ,提出一般地应力场优化设计的数学形式 ,构造了岩层变形破坏的结构性计算模型 .应用以有限元和约束优化为基础的正定式化方法进行了多参数约束反演 ,并编制了计算程序 .通过地应力参数和岩层结构模量的数值反演... 针对岩土工程位移反分析 ,提出一般地应力场优化设计的数学形式 ,构造了岩层变形破坏的结构性计算模型 .应用以有限元和约束优化为基础的正定式化方法进行了多参数约束反演 ,并编制了计算程序 .通过地应力参数和岩层结构模量的数值反演算例 ,说明优化设计和约束反演能同时有效地识别多个参数 ,可提高反演可靠性和准确度 ,且能保障计算稳定性 . 展开更多

关键词 多参数位移反分析 优化设计 约束反演 结构性模型 岩土工程 地应力场 岩层介质

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基于探地雷达的田块尺度下不同深度土壤含水量监测 被引量：5

8

作者 张文瀚 杜克明 +4 位作者 孙彦坤 刘布春 孙忠富 马浚诚 郑飞翔 《智慧农业（中英文）》 2022年第1期84-96,共13页

为确定田块尺度下探地雷达对不同深度及相邻反射层间土壤含水量的反演精度、有效反演深度、最佳反演深度及最优反演模型,本研究采用1000 MHz中心频率探地雷达设备,分别在无降雨偏干旱土壤和降雨后湿润土壤两种条件下,在选定农田区域基... 为确定田块尺度下探地雷达对不同深度及相邻反射层间土壤含水量的反演精度、有效反演深度、最佳反演深度及最优反演模型,本研究采用1000 MHz中心频率探地雷达设备,分别在无降雨偏干旱土壤和降雨后湿润土壤两种条件下,在选定农田区域基于共中心点法采集雷达波数据,提取有效地表波与反射波数据,通过双曲线拟合法分别获取不同深度反射层雷达波的传播速度,计算得出土壤的相对介电常数,最后根据土壤体积含水量和介电常数之间的经验模型计算获得不同深度的土壤体积含水量。通过Topp、Roth、Herkelrath和Ferre四种经验模型分别进行土壤体积含水量反演测定,同时以利用烘干法获取的代表性测定土壤含水量实测值为指标进行精度验证。田间试验结果表明,1000 MHz探地雷达的有效反演深度范围为0~50 cm;土壤偏干旱和偏湿润条件的最佳反演深度分别为50 cm和40 cm;Roth模型相关性最好,决定系数R2最高为0.750,且Roth模型反演土壤含水量值最稳定,在土壤偏干旱和偏湿润条件下均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)平均值分别为0.0401 m;/m;和0.0335 m;/m;相对误差(Relative Error,RE)最低为3.0%。探地雷达具备对定量深度田间土壤含水量快速、精准监测的能力,但其反演模型需根据不同土壤类型等条件进行相应参数校正。 展开更多

关键词 探地雷达 土壤含水量监测 共中心点法 最佳反演深度 最优反演模型 Roth模型

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河南油田钻进参数的优化研究 被引量：2

9

作者 周劲辉 高德利 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2005年第B09期270-272,共3页

结合目前广泛采用的钻进基本方程,对钻进录井资料、钻头磨损资料进行处理,运用优化反演法求取钻进方程中的各项系数,开发出基于系数反演法的钻井参数优化计算系统。应用该系统,对河南油田2口井的钻进参数和水力参数进行了优化计算,进而... 结合目前广泛采用的钻进基本方程,对钻进录井资料、钻头磨损资料进行处理,运用优化反演法求取钻进方程中的各项系数,开发出基于系数反演法的钻井参数优化计算系统。应用该系统,对河南油田2口井的钻进参数和水力参数进行了优化计算,进而对累计进尺和钻进时间进行了预测分析,计算结果与实际数据吻合良好。 展开更多

关键词 优化钻井技术 钻速方程 方程系数 优化反演 河南油田

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采用功率倒置阵列的全局最优空时抗干扰GNSS接收机抗干扰性能分析 被引量：3

10

作者 桑怀胜 《测绘科学与工程》 2015年第3期64-68,73,共6页

GNSS接收机的军事应用必须适应强干扰环境。基于全局最优空时抗干扰接收机方案，提出了采用功率倒置阵列的空时GNSS接收机抗干扰算法。仿真结果表明，与传统的空时抗干扰GNSS接收机相比，全局最优空时抗干扰GNSS接收机具有更优的抗干扰... GNSS接收机的军事应用必须适应强干扰环境。基于全局最优空时抗干扰接收机方案，提出了采用功率倒置阵列的空时GNSS接收机抗干扰算法。仿真结果表明，与传统的空时抗干扰GNSS接收机相比，全局最优空时抗干扰GNSS接收机具有更优的抗干扰性能。 展开更多

关键词 GNSS接收机 全局最优 空时抗干扰 功率倒置阵列

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地铁隧道-地层系统的参数优化反演与动力响应分析 被引量：1

11

作者 房营光 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期45-49,共5页

由半解析方法研究地铁隧道 地层系统的动力参数优化反演和动力响应分析问题。隧道结构由平面等参单元离散 ,地层由层单元离散 ,采用半解析位移函数导出了相应离散系统的动力方程和频域中的最小二乘优化反演方程 ,由此 ,在给出参数反演... 由半解析方法研究地铁隧道 地层系统的动力参数优化反演和动力响应分析问题。隧道结构由平面等参单元离散 ,地层由层单元离散 ,采用半解析位移函数导出了相应离散系统的动力方程和频域中的最小二乘优化反演方程 ,由此 ,在给出参数反演的同时 ,给出了系统的动力响应分析。这种基于参数反演而进行的动力分析可以给出与实际相符的合理结果 。 展开更多

关键词 地铁隧道 参数优化反演 动力响应 地层

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非线性最优化反演在河西务南部石炭—二叠系滚动勘探中的应用 被引量：1

12

作者 王连山 朱庆忠 +4 位作者 宋子军 吴振东 杨和义 彭毅斌 钟德盈 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2006年第2期109-112,共4页

非线性最优化反演技术是基于地震信息以及构造模型和测井信息形成的约束，采用最优化方法进行反演来最大限度地推断储层横向变化。应用非线性最优化反演技术预测河西务南部石炭-二叠系的含油储层分布取得了良好的效果，为本区滚动勘探... 非线性最优化反演技术是基于地震信息以及构造模型和测井信息形成的约束，采用最优化方法进行反演来最大限度地推断储层横向变化。应用非线性最优化反演技术预测河西务南部石炭-二叠系的含油储层分布取得了良好的效果，为本区滚动勘探的突破提供了有力的决策依据。 展开更多

关键词 非线性最优化反演 构造模型 测井信息约束 储层预测 潜山油藏 滚动勘探

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基于OMAGA-BP算法的高密度电阻率法反演研究 被引量：1

13

作者 刘湘浩 刘四新 +2 位作者 胡铭奇 孙中秋 王千 《物探与化探》 CAS 北大核心 2023年第6期1519-1527,共9页

高密度电阻率法由于其高效、直观的特点,在工程勘查中得到广泛应用。然而,由于反演问题的高度非线性,传统的反演方法在刻画异常体边界时存在一定的不精确性。为了实现高精度的高密度电法二维非线性反演成像,克服BP算法损失函数参数空间... 高密度电阻率法由于其高效、直观的特点,在工程勘查中得到广泛应用。然而,由于反演问题的高度非线性,传统的反演方法在刻画异常体边界时存在一定的不精确性。为了实现高精度的高密度电法二维非线性反演成像,克服BP算法损失函数参数空间存在大量鞍点影响计算精度,及普通遗传算法存在早熟收敛、难以赋予BP网络最优的权值阈值的问题,本文提出基于最佳保留策略的自适应遗传算法(optimum maintaining adaptive genetic algorithm,简称OMAGA)优化的BP神经网络进行高密度电法二维反演成像方法。该方法对仿真模型数据及实测数据的反演计算都得到了较好的结果,表明该方法具有泛化能力强、反演计算精度高的优点。该研究对未来高密度电阻率法的精确反演有一定的指导作用,有助于提高地下目标的识别精度。 展开更多

关键词 基于最佳保留策略的自适应遗传算法 BP神经网络 高密度电阻率法 反演精度

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基于优化步长的混叠数据编码全波形反演方法 被引量：1

14

作者 韩雨桐 黄建平 +3 位作者 曲英铭 李振春 王延光 国运东 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第1期198-204,共7页

近年来,针对混叠数据的全波形反演(FWI)方法,逐渐成为研究的热点.本文通过引入抛物拟合策略对反演步长进行优化,实现了基于变步长的混叠数据编码全波形反演理论方法.在编程实现算法的基础上,通过简单洼陷和复杂Marmousi模型试算得到如... 近年来,针对混叠数据的全波形反演(FWI)方法,逐渐成为研究的热点.本文通过引入抛物拟合策略对反演步长进行优化,实现了基于变步长的混叠数据编码全波形反演理论方法.在编程实现算法的基础上,通过简单洼陷和复杂Marmousi模型试算得到如下几点认识:1)不编码混叠数据存在串扰噪声,反演迭代到15次后残差增大,反演不收敛;常规编码FWI串扰噪声减少,误差函数收敛,但出现"锯齿"的反演不稳定现象.2)优化步长编码FWI方法较好解决了反演收敛性和稳定性问题,反演结果误差函数曲线平滑且残差逐渐减小,验证了新方法的正确性和更好的适应性. 展开更多

关键词 混叠数据 全波形反演 编码 优化步长 串扰噪声

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