智能分析方法在軌道動力學(xué)中的應(yīng)用研究.pdf

1、軌道交通引起的環(huán)境振動問題與人們的生活密切相關(guān),直接影響著人們的生活質(zhì)量,因此倍受人們的關(guān)注.軌道結(jié)構(gòu)一般包括軌道、軌道扣件、枕木、碎石墊層.而列車運行時,車輪和軌道之間存在著相互作用,由于輪重的作用使軌道產(chǎn)生彎曲變形,彎曲波就通過軌道各成分傳給地基土并向四周傳播,從而進一步誘發(fā)建筑物的二次振動.由于車輛、軌道和地基土本身的復(fù)雜性,無法建立數(shù)學(xué)模型來完全模擬軌道系統(tǒng)的真實情況.人工智能的發(fā)展,為軌道交通引起的環(huán)境振動評價提供了一個有效的

2、工具,但目前還處于起步研究階段.本文以傳統(tǒng)的軌道分析方法為基礎(chǔ),充分融合遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對軌道的模態(tài)參數(shù)、地基土表層的特征參數(shù)和移動荷載作用下地基土的響應(yīng)預(yù)測進行了初步的探討.主要內(nèi)容可總結(jié)為如下幾點:1、針對前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中兩種典型網(wǎng)絡(luò)模型的全局優(yōu)化問題,提出了基于遞階遺傳算法的RBF和BP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化模型,并用簡單、高效、開放的Matlab語言編程實現(xiàn).2、軌道體系的基本模態(tài)參數(shù)(模態(tài)頻率,模態(tài)阻尼)是其重要的動力特性,和它的結(jié)構(gòu)

3、性能有著密切的關(guān)系.本文就簡單的Euler梁模型,采用有限元方法計算其頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF),用主元分析方法(PCA)對頻響數(shù)據(jù)進行壓縮處理作為優(yōu)化BP網(wǎng)絡(luò)模型的輸入,以Euler梁前四階模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼作為網(wǎng)絡(luò)輸出.通過模擬計算,模態(tài)參數(shù)識別是可行的.3、地基土表層參數(shù)在軌道交通引起環(huán)境振動分析中起著至關(guān)重要的作用.本文采用進化遺傳算法和傳統(tǒng)正分析相結(jié)合的方法,對表層的彈性模量、密度和損失因子進行了反演.反演結(jié)果表明,所提出的反演方