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《基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有限元模型修正》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有限元模型修正姓名：譚冬梅申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：瞿偉廉2003.5.1摘要現(xiàn)代的許多土木結(jié)構(gòu)正不斷向大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展，新型結(jié)構(gòu)也不斷出現(xiàn)，同時(shí)，我國在役結(jié)構(gòu)物中有許多建筑物存在不同程度損傷或結(jié)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)入服役后期，急需損傷鑒定與維修加固，因此結(jié)構(gòu)損傷診斷方法的研究成為新世紀(jì)土木工程領(lǐng)域的一個(gè)前沿研究熱點(diǎn)。對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)預(yù)測、振動(dòng)控制和結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估及健康監(jiān)測，首先必需詳細(xì)了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和結(jié)構(gòu)參數(shù)直接相關(guān)，這些模態(tài)特性可以通過有限元分析得到其理論值，也可以由實(shí)驗(yàn)
2、模態(tài)分析得到其實(shí)測值。由于結(jié)構(gòu)的損傷將引起相應(yīng)動(dòng)力特性的改變，結(jié)構(gòu)自振頻率的實(shí)測值與有限元理論值之間常常存在較大的差異，則需要解決的問題是如何修正結(jié)構(gòu)的有限元模型，使得結(jié)構(gòu)模態(tài)特性的理論值趨近于實(shí)測值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法因其具有非線性映射能力強(qiáng)、計(jì)算速度快、容錯(cuò)性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于結(jié)構(gòu)有限元模型修正。但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不完備、結(jié)構(gòu)損傷標(biāo)識量的選取、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的選定等問題沒有得到很好的解決。本文的工程背景為深圳市民中心屋頂網(wǎng)架的健康監(jiān)測。以工程中廣泛應(yīng)用的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為對象，針對其節(jié)點(diǎn)固結(jié)系數(shù)，利用結(jié)構(gòu)的頻率與模態(tài)變化量為損傷標(biāo)識量，研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在結(jié)構(gòu)有限元模型修正中的應(yīng)
3、用。本文建立了節(jié)點(diǎn)連接剛度發(fā)生變化的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，定義了固結(jié)系數(shù)來描述節(jié)點(diǎn)的單元?jiǎng)偠茸兓?，研究了用于振?dòng)測試的加速度傳感器的優(yōu)化配置與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的實(shí)測方法。本文提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行修正的方法。首先確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以固結(jié)系數(shù)表示的三維空間有限元模型，根據(jù)單元?jiǎng)偠染仃囍械墓探Y(jié)系數(shù)的變化，建立固結(jié)系數(shù)與結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的關(guān)系。其次，根據(jù)損傷后的結(jié)構(gòu)頻率與模態(tài)的變化，應(yīng)用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)固結(jié)系數(shù)的識別，從而實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有限元模型的修正。根據(jù)本文的研究可以得知，徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以很好的用于結(jié)構(gòu)有限元模型的修正，利用頻率與模
4、態(tài)作為損傷標(biāo)識量，改善單純頻率作為損傷標(biāo)識量對結(jié)構(gòu)損傷不敏感的特點(diǎn)，完全可以實(shí)現(xiàn)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的有限元模型修正。關(guān)鍵詞：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；固結(jié)系數(shù)ABSTRACTSincemoreandmorestructuresarebecominglargerandmorecomplexthanbefore，therearemanynewstructuresinmodemtime．Atthesametime，therearevariousdamageinmanyexistedstructures，andtheyhavebeenusedforseveralde
5、cadesandaletobesurveyedandstrengthened．Therefore，stmcturaldamagediagnosishasbecomeoneoftheadvancingfrontsofcivilengineeringresearches．Toforecaststructuralresponse、vibrationcontrol、stateevaluationandhealthmonitor,thefirstthingistoknowthestructuraldynamiccharacteristic．Stmcturaldynam
6、iccharacteristicisrelatedtostructuralparameter,itstheoryvaluecanbegainedbyfiniteelementmodel(FEM)analysis，itspracticevaluecanbeachievedbyexperimentmodalanalysis．Sincethestructuraldynamiccharacteristicischangedforitsdamage，thelargedifferenceofstructuralfrequencyisexistedbetweentheth
7、eoryvalueandthepracticevalue．TheproblemthatistoberesolvedishowtocorrectstructuralFEMtomakethetheoryvalueequaltothepracticevalue．neuralnetworktechniqueisadaptedtotheFEMcorrectionforitsstrongnon—linearmappingability、rapidcomputationandanti—interferencecapability．Buttherearestillsomep
8、roblemstobesolvedsuchassel
