基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高層框架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的研究.pdf

1、工程結(jié)構(gòu)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，不可避免地發(fā)生老化，自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生也對(duì)其造成不同程度的損傷。結(jié)構(gòu)損傷的檢測(cè)及修復(fù)對(duì)于減少生命財(cái)產(chǎn)損失具有重要的作用。同時(shí)，盡早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷，可以大大降低維修、維護(hù)的費(fèi)用。因此，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別、定位具有十分重要的意義。結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)技術(shù)己被廣泛應(yīng)用于航天、土木、機(jī)械和核工業(yè)中，是一門(mén)建立在損傷機(jī)理、傳感器技術(shù)、信號(hào)分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及人工智能技術(shù)之上的多學(xué)科綜合性技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)方法，本

2、論文主要對(duì)基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)技術(shù)理論與應(yīng)用進(jìn)行研究。 本文通過(guò)理論分析了適合結(jié)構(gòu)損傷位置和損傷程度識(shí)別的組合參數(shù)法(此組合參數(shù)是由固有頻率的變化信息和少數(shù)選定點(diǎn)的模態(tài)分量合成的向量)，在此理論的基礎(chǔ)上，分別對(duì)一個(gè)框架結(jié)構(gòu)和一個(gè)懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷數(shù)值模擬，同時(shí)采取合適的方法構(gòu)造改進(jìn)型BP-GA神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)，應(yīng)用訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測(cè)。 本論文的主要工作有下面幾個(gè)內(nèi)容： 首先，通過(guò)對(duì)神

3、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工作原理進(jìn)行分析，得出在理論上它能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行識(shí)別。利用模態(tài)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)破損診斷是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文提出了基于改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)破損診斷的方法。BP網(wǎng)絡(luò)由于具有強(qiáng)大的映射能力、容錯(cuò)性和魯棒性等優(yōu)點(diǎn)，非常適合解決破損診斷這類(lèi)問(wèn)題。但隨著研究的深入，BP網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用中遇到了兩個(gè)主要問(wèn)題：(1)難以確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和初始值；(2)易陷入局部最小解。針對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的不足，本文提出了一種基于遺傳算法GA-BP網(wǎng)絡(luò)的混合技術(shù)