收藏本站
《大连理工大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

结构有限元分析神经网络计算研究

李海滨  
【摘要】: 由于传统计算机本身固有的计算与存储之间的“瓶颈”障碍,许多工程力学问题因计算规模大而得不到求解,许多新问题和悬而未决的老问题,由于计算问题等原因还没有突破性进展。因此,需要发展新型的计算力学理论与方法。 随着确定性结构的数值计算理论日益完善,人们不再满足于对确定性结构的分析,开始在结构分析中考虑结构的不确定因素。结构的不确定性分为两类,一类为随机性,另一类为模糊性。与确定性结构分析相同,对不确定结构的分析主要采用有限元计算方法。到目前为止,随机有限元法的研究已基本成熟。而由于模糊方程组和区间方程组尚没有一个令人满意的求解方法,制约了有限元法在具有模糊参数结构的分析计算中的应用。 鉴于上述原因,开展结构分析的实时计算和模糊有限元的求解方法的研究,不仅具有重要的理论意义,而且具有十分重要的工程应用价值。 针对上述问题,在国家自然科学基金(高技术新概念新构思探索)、教育部优秀青年教师资助计划、高等学校全国100篇优秀博士学位论文作者专项基金等的资助下,本文对弹塑性力学问题的动静态的实时计算、模糊有限元的求解方法等问题进行了系统和深入的研究,取得了以下成果: (1)根据有限元总刚矩阵经修正后具有正定性的特点以及弹性体势能函数的具体形式,将饱和模式的线性系统(简称为LSSM系统)引入到有限元的神经网络计算中,在理论上实现了有限元神经网络计算的无误差求解。给出了有限元的神经网络计算的电路实现。 (2)特征值问题是结构动态分析计算的关键之一。本文应用Reyleigh极小值原理,将神经网络的能量函数的极小点对应于广义特征值问题的极小特征值所对应的特征向量,在神经网络向着能量函数极小点运动的同时得到了极小特征向量的精确解答。从特征值的变分特性出发,给出了基于罚函数法的其他特征值的神经网络求解方案。从而在理论上给出了所有特征值的神经网络求解方法。 (3)在实际工程中,塑性变形是经常发生的。与弹性结构分析相比,对发生塑性变形结构的分析需要更多的计算时间,因此塑性结构的实时计算更为重要。针对已有方法的局限性,以塑性理论中的二阶段最小势能变分原理为基础,对弹塑性力学问题的神经网络有限元计算方法进行了研究,提出了基于二阶段最小势能变分原理的弹塑性力学问题的神经网络求解方法,建立了塑性力学问题的有限元神经网络计算模型。 (4)针对模糊方程组的求解技术尚不完善,模糊有限元方程组的计算存在着计算量大且将得到的解代回原方程时方程组的两边不平衡等问题,提出了基于模糊系数规划的模糊有限元求解方法。此方法将模糊系数规划与线弹性力学的行为本质——线弹性物体的受力平衡过程为一个二次方程的能量极小化过程相结合,不但物理意义明确,而且经计算机仿真表明,按该方法设计计算,从工程角度看,有利于提高系统的安全储备。 (5)在基于模糊系数规划的模糊有限元求解方法的基础上,利用神经网络的优化计算能力给出了一种模糊有限元的神经网络计算方法,从而形成了一套较合理的具有模糊参数结构的实时分析计算方法。 (6)研究了基于模糊变分原理的对模糊宗量进行二阶摄动展开的的摄动模糊有限 元计算方法。对现有文献中没有由单刚矩阵集成总刚矩阵这一过程进行了补充完善。通 过实例计算和与已有模糊有限元计算方法的比较,说明了该方法的有效性。并指出基于 模糊变分原理的摄动模糊有限元法是在小扰动情况下进行的一种近似求解方法。当总刚 矩阵又、总体载荷向量f等不能展开为各模糊源的有限次(一般取为两次)的表达式时, 随着模糊摄动量的增大,其截断误差将不能接受,此时若采用摄动模糊有限元法进行计 算,其分析将会失败。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;讲座:实时计算机控制第五讲操作系统[J];自动化与仪器仪表;1994年03期
2 商尔科;李健;安向京;史美萍;;基于FPGA的实时Hough变换[J];计算机工程;2010年16期
3 ;识别能力非凡的神经网络计算机[J];铁道物资科学管理;1994年01期
4 李钧,王国庆;面向对象的钻井实时计算系统[J];西安石油学院学报(自然科学版);1995年01期
5 ;基于PC机和图形工作站平台上的神经网络计算机[J];电子科技大学学报;1996年06期
6 冯欢欣;;基于神经网络计算的数据挖掘方法研究[J];大众科技;2006年08期
7 陈志祥;神经网络计算机[J];电脑技术;1995年04期
8 王洪亚,宁国勤,李国徽;支持处理移动实时只读事务的更新分发协议[J];计算机工程;2005年12期
9 杨振野;杨天雄;陈坤城;韦方明;;B超诊断仪中鼠标轨迹包围面积的实时计算[J];广东技术师范学院学报;2007年12期
10 张良震;电路与系统研究中若干新的理论与方法[J];电路与系统学报;1996年01期
11 丁泽刚;温亮;;SAR自然场景实时回波模拟器的设计与实现[J];实验技术与管理;2011年01期
12 施亚振,杨建刚,来琢;基于网格的神经网络计算平台的架构[J];计算机工程与设计;2004年12期
13 李旭阳;邢波;;实时理论线损计算分析系统的实现[J];电力信息化;2007年10期
14 陈学锋,郭福顺,王振宇;基于对象模式的UNIX实时文件系统设计[J];哈尔滨工业大学学报;1993年03期
15 王继刚;顾国昌;谢世波;李翌;;一种改进的优先级继承协议及其算法研究[J];计算机工程;2007年08期
16 ;DPX技术把庞大的实时RF数据转化成一目了然的视图[J];电子测量技术;2008年02期
17 赵昆;;交流电路实时计算平台的研究与实现[J];软件导刊;2008年03期
18 刘洋;胡君;吴伟平;;高分辨率CCD相机传递函数的实时计算[J];半导体光电;2011年05期
19 臧汝清;气象火箭探测数据的实时处理[J];数据采集与处理;1990年01期
20 Aloke Chaudhuri;在ATM网络中利用神经网络计算进行路由优化和流量管理[J];有线电视技术;2000年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡劲松;吴斐;戴更新;;模糊最短路算法研究[A];第六届中国青年运筹与管理学者大会论文集[C];2004年
2 何林;欧进萍;;基于变时基数据矩阵构造和实时计算的海洋平台结构参数识别[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
3 陈耀玲;周建华;马刚;;一回路泄漏率在线实时计算[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年
4 程旻;李文云;蒋亚坤;;网损纵向分析在电网主网运行方式中的运用研究[A];2007云南电力技术论坛论文集[C];2007年
5 马卫东;王志颖;;基于ARM920T的嵌入式计算装置设计与实现[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
6 刘海琼;贺仁睦;;基于UKF的电力系统实时软件测频算法[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 李会杰;姚建刚;谷林峰;姚鹏;李连结;;基于关口表数据库的输电费用在线实时计算系统开发[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
8 曾敏;;国内外典型科普网站的交互性应用分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(4)[C];2009年
9 陆刘兵;吴晓蓓;陈庆伟;胡维礼;周元兵;;一种神经元控制器在特定交流伺服系统中的应用[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
10 胡保生;葛新科;;并行计算对控制理论与方法发展的机遇和挑战[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 彭春来;上证50ETF凸显两大制胜机制[N];证券日报;2005年
2 本报记者 欧阳晓红 勾新雨;发改委研讨燃油税与油价改革联动[N];经济观察报;2006年
3 记者  屈红燕;深证100ETF将登场[N];上海证券报;2006年
4 本报记者  李佳;深交所ETF细则发布 深证100ETF率先推出[N];21世纪经济报道;2006年
5 记者 胡嘉莉;深交所发布ETF实施细则[N];中华工商时报;2006年
6 记者  张媛媛;深市首只ETF产品即将破茧[N];证券时报;2006年
7 虹柳;二00五年PC什么样[N];中国电脑教育报;2004年
8 本报记者 吴晓伟;金保二期注重数据处理能力[N];计算机世界;2005年
9 康梁;IT产业将走高速路[N];中华工商时报;2001年
10 记者 周一兵;为生产实时管理提供强大支撑[N];中国石化报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李海滨;结构有限元分析神经网络计算研究[D];大连理工大学;2003年
2 陈旭东;关于自适应实时调度中若干问题的研究[D];电子科技大学;2008年
3 张运祥;分形理论及图像分形维数实时计算的研究[D];第一军医大学;2001年
4 周宏甫;六坐标工具磨床CNC系统的关键技术研究[D];华中理工大学;1996年
5 陈鹏;基于多智能主体的人群流动形态动态模拟研究[D];同济大学;2006年
6 胡丽芬;舰船抗沉辅助决策系统研究[D];大连理工大学;2010年
7 汪强;基于振动台的实时耦联动力试验系统构建及应用[D];清华大学;2010年
8 杜歆;用于导航的立体视觉系统[D];浙江大学;2003年
9 高林杰;交通网络动态路径求解并行仿真算法研究与实现[D];吉林大学;2006年
10 吴树林;分裂——迭代算法的理论分析及应用[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙旭东;模糊方程与模糊线性系统的结构元求解方法[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 陈莉;软计算方法应用于智能决策系统知识处理中的研究[D];西南交通大学;2005年
3 沈林枫;机器人动力学方程的神经网络计算[D];北京工业大学;2000年
4 杨文英;电力电缆温度在线监测系统的研究[D];东北电力大学;2008年
5 罗灵琳;单芯电缆暂态温度场及载流量实时计算方法的研究[D];重庆大学;2008年
6 张国华;虚拟手术中小腿模型的构建[D];青岛大学;2005年
7 于多;舰船破损进水识别及破舱稳性计算方法研究[D];大连理工大学;2008年
8 屠兴汉;一类模糊系统的求解及其应用[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 李乐;电能损耗实时计算及其分析系统[D];四川大学;2003年
10 李振山;电厂煤耗、电耗及运行经济性实时监测系统的研究[D];华北电力大学;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978