基于改進遺傳-神經網(wǎng)絡的結構損傷識別研究.pdf

1、自然災害的頻繁發(fā)生導致工程結構產生損傷；使用時間的推移，不可避免的使結構發(fā)生老化。這些不同原因造成的不同程度的損傷經過長期的積累必然導致結構發(fā)生破壞或使用性能降低。盡早的發(fā)現(xiàn)結構損傷，并及時檢測和修復，不僅可以大大降低結構的維護、維修費用，還可以避免和減少不必要的生命財產損失。因此，對工程結構進行實時的健康檢測和診斷是目前國內外科技工作者和工程領域廣泛關注和重點開發(fā)研究的領域之一。 結構發(fā)生損傷必然導致結構動力特性的改變，基于結

2、構動力特性的結構損傷識別是當前學術界和工程界研究的熱點。本文首先對結構損傷識別的理論與方法進行了闡述，探討了頻率、振型、應變等模態(tài)參數(shù)變化與損傷的內在聯(lián)系，通過理論推導和數(shù)值模擬驗證了應變模態(tài)參數(shù)對于結構損傷的敏感性，是進行結構損傷識別的理想指標；其次對一種較好的全局尋優(yōu)算法—遺傳算法進行了研究，指出了其缺陷和不足，并對自然界生物進化過程中種群分化、優(yōu)種保護、優(yōu)勝劣汰等現(xiàn)象進行了研究，提出了基于隔離小生境技術的自適應遺傳算法。通過對典型

3、測試函數(shù)的試算，表明本文所提方法是一種有效的全局尋優(yōu)算法；接著闡述了神經網(wǎng)絡的基本理論，指出其缺陷并用本文所提出的遺傳算法對其進行改進，優(yōu)化神經網(wǎng)絡的權值，提高了神經網(wǎng)絡的全局尋優(yōu)能力和訓練速度；繼而從神經網(wǎng)絡的結構損傷識別能力入手，探討了用神經網(wǎng)絡進行結構損傷識別的基本原理，并應用本文的改進遺傳－神經網(wǎng)絡對結構進行損傷識別。 本文以應變模態(tài)參數(shù)作為改進遺傳－神經網(wǎng)絡的輸入向量并進行訓練，應用訓練后的神經網(wǎng)絡對一簡支梁進行損傷的